Crystal Instruments EDM 频率响应函数(FRF)分析软件
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Crystal Instruments EDM 频率响应函数(FRF)分析软件

支持 FFT、扫频正弦与多分辨率谱三种 FRF 测量法,频率分辨率最细 0.000001 Hz,动态范围最高 160 dB。

适用标准

Crystal Instruments Corporation 原厂产品,西科创业中国区供货与服务 · 原厂页面 ↗

产品概述

频率响应函数(FRF)是动态信号分析的核心测量类型之一,定义为结构响应(加速度、速度或位移)与激励力(参考量)的比值。它把复杂的输入输出关系压缩成一条频域曲线,是判断共振频率、阻尼与刚度特性的基础数据。在 EDM 动态信号分析(DSA)软件中,FRF 提供三种测量方法:基于 FFT、基于扫频正弦,以及基于多分辨率谱。

FFT 法采用脉冲、白噪声等宽带激励,搭建简单、速度快,配合力锤冲击或随机激励即可获得 FRF,并支持 H1、H2、H3 与 Hv 多种估计,便于处理系统中的不同噪声来源。扫频正弦法能量集中于当前频率、信噪比高,可获得高保真 FRF:对数扫频速率为 0.001 至 120 Oct/Min(或 0.001 至 40 Dec/Min),线性速率为 0.001 至 120 Hz/Sec;跟踪滤波器支持比例 7% 至 100% 或固定 1 至 500 Hz;频率分辨率最细可达 0.000001 Hz。多分辨率(MR)谱法由 Crystal Instruments 开发,对低频段单独细化处理,使低频频率分辨率远高于宽带测量,由于阻尼比在高低频段相近,该方法测得的阻尼比精度可达经典 FRF 的数倍。

FRF 采集依托 Spider 与 CoCo 硬件平台,通道数覆盖 4 到 512 通道,采样率为 102.4 kHz 或 256 kHz,FFT 最大频率范围为 46 kHz(Spider-20、Spider-80Xi)至 115.2 kHz(Spider-20H、Spider-80Hi),最大谱线数 28800,动态范围为 100 dB 或 160 dB;支持的窗函数包括 Hann、Hamming、Flattop、Uniform、Kaiser-Bessel、Blackman、Force、Exponential 等。典型激励有锤击脉冲、白噪声、粉红噪声、整形随机、正弦、扫频正弦与 chirp。测试状态可通过 EDM Cloud 持续远程监控输入通道与运行状态,录得的数据亦可由 EDM Post Analyzer 离线复算。

作为 EDM 动态信号分析套件中的基础测量模块,FRF 与相干函数、互功率谱、自功率谱、相位谱等功能联动,并可衔接模态分析的参数识别,是实验室结构动力学测试与现场诊断的通用工具。

技术参数

Crystal Instruments EDM 频率响应函数(FRF)分析软件 — 技术参数
输入通道数4–512(依硬件平台)
采样率102.4 kHz / 256 kHz
FFT 最大频率范围46 kHz (Spider-20/80Xi);115.2 kHz (Spider-20H/80Hi)
最大谱线数28,800
动态范围100 dB (Spider-20) / 160 dB(Spider-80X 系列)
扫频速率(对数)0.001–120 Oct/Min;0.001–40 Dec/Min
扫频速率(线性)0.001–120 Hz/Sec
跟踪滤波器(比例)7%–100%
跟踪滤波器(固定)1–500 Hz
扫频正弦频率分辨率最细 0.000001 Hz
多分辨率过渡比(相对 Fa)1/2、1/4、1/8、1/16、1/32、1/64、1/128、1/256

参数摘自原厂资料。同一型号常有选配与衍生版本,下单前请与我们确认最终配置。

核心特性

  • 提供 FFT、扫频正弦、多分辨率谱三种 FRF 测量方法
  • 支持 H1、H2、H3、Hv 多种频响估计,适应不同噪声源
  • 扫频正弦频率分辨率最细 0.000001 Hz,跟踪滤波器 7%–100%
  • 多分辨率谱技术显著提升低频段阻尼比测量精度
  • 覆盖 4–512 通道,采样率 102.4/256 kHz,动态范围达 160 dB
  • 测试状态经 EDM Cloud 远程监控,数据可由 Post Analyzer 离线复算

典型应用

  • 结构模态试验(力锤冲击或激振器激励)
  • 汽车与航空零部件的频响与传递特性测试
  • 机床、结构件动刚度与共振评估
  • 旋转机械支承结构与基础分析
  • 科研与教学中的结构动力学实验

常见问题

EDM 软件必须搭配 Crystal Instruments 的硬件才能使用吗?

EDM 前端的实时分析与控制功能运行在 Crystal Instruments 的 Spider 与 CoCo 硬件上,因此实时采集、振动控制和实时数字滤波需要配套硬件。但 EDM Post Analyzer 是独立的 Windows 应用,可直接在电脑上打开已录制的数据文件做事后分析;CI Data File Reader API 也是独立的免费库,能被任意第三方软件调用。只要你有 CI 仪器或拿到 ATFX 数据文件,就可在 PC 端完成大部分分析,不必被绑在同一台设备上。Post Analyzer 本身又分 PA Viewer、PA Basic 与 PA Premium 三个版本,分别对应查看与报告、FFT 频谱与三维显示、以及倍频程与阶次等高级功能,可按需选用。

实时分析和事后分析(Post Analyzer)有什么区别?

实时分析在采集过程中同步完成,EDM 前端随数据流入即时给出频谱、RMS、控制曲线与报警,适合边测边判、试验中断保护和过程监控。事后分析针对已经录好的时间流数据,在 PC 上离线重算,可切换不同的 FFT 参数、窗函数、滤波器与分析方法反复处理,还能批量处理同结构的多个数据文件,显示形式包括时域与频谱、瀑布图、彩色谱阵图和 Bode 图。两者互补:现场用实时分析保证试验安全,试验后用 Post Analyzer 深挖细节并生成报告。

EDM Cloud 的数据安全吗?能部署在内部服务器上吗?

EDM Cloud 按账号权限控制访问,允许多个用户在世界各地同时监控多台振动台与温湿度箱的试验,并通过 EDM Mobile 接收试验警告、中断和完成的推送通知。它支持 EDM 振动测试、温度湿度测试以及振动与温湿度组合测试三类数据。对于涉密试验,EDM Cloud 可以部署在组织内部网络的自有服务器上,把信息交换和数据共享限制在网络内部,从而兼顾远程监控的便利与数据安全。使用它需要搭配 Crystal Instruments 控制器产品和 EDM Cloud 账号。

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