振动控制器 · Crystal Instruments 系列概览

Crystal Instruments 单轴振动试验控制系统

单轴台随机、正弦、冲击全谱控制，正弦控制动态范围达 100 dB，单机最多启用 512 通道做限值监测与记录。

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适用标准

MIL-STD-810H MIL-STD-202 IEC 60068-2-27 ISO 国际标准化组织行业专用标准

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

单轴振动试验控制面向垂直或水平单轴振动台，提供实时、多通道的闭环控制与信号分析。系统加载目标试验谱，驱动振动台激励试件，并依据加速度计反馈持续修正驱动，使控制点谱形收敛到设定曲线。

在随机振动方面，控制软件对高斯或非高斯幅值统计的宽频噪声进行实时塑形，并支持正弦加随机（SoR）与随机加随机（RoR）两类混合模式，即在宽带随机谱上叠加额外的振动分量。Kurtosis 控制采用专利技术生成非高斯控制时程，在不破坏谱形的前提下提高损伤烈度；多分辨率功能在高频段采用所选分辨率、低频段采用 8 倍分辨率，分界频率由软件自动计算；疲劳损伤谱（FDS）则用于比较不同随机谱与扫频谱的潜在损伤，帮助算出最短试验时间。

在正弦与冲击方面，扫频正弦控制提供频谱纯净、无失真的正弦波，控制动态范围可达 100 dB，最多可启用 512 个通道用于控制、陷波、监测与时间数据记录。谐振搜索与跟踪驻留（RSTD）可从传递率峰值中自动识别共振频率并执行定频、跟踪或相位跟踪驻留；多正弦让多个正弦音同时扫频，显著缩短试验时长；正弦总谐波失真（THD）测量可对控制与输入信号计算 THD 曲线。经典冲击控制支持半正弦、半矢正弦、终值峰与初值峰锯齿、三角、矩形与梯形等脉冲；瞬态时程（TTH）控制面向地震模拟，瞬态随机控制则用于炮击或路面模拟；SRS 合成与控制模块根据目标响应谱（RRS）自动合成驱动时程。此外还提供时间波形复现与声学控制，多台控制（MSC）功能可在单台 PC 上同时监控最多 12 台控制器。

本系列型号

型号	输入通道	动态范围	D/A 分辨率	存储
Spider-80M	16 / 24 / 32 / 48 / 56	160 dBFS	24 bit	250 GB SSD，可升级至 2 TB
Spider-81 / 81B	每台 8 路 BNC	160 dBFS	24 bit	4 GB flash
Spider-101i	4 路电压/IEPE	—	—	—

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核心特性

随机、正弦、经典冲击多通道实时闭环控制，控制通道可按需扩展至 512 路
扫频正弦控制动态范围达 100 dB，输出频谱纯净无失真
Sine-on-Random、Random-on-Random 混合模式与 Kurtosis 非高斯控制
疲劳损伤谱（FDS）比较不同谱形损伤，辅助缩短试验时间
谐振搜索与跟踪驻留（RSTD）、多正弦、THD 测量等正弦扩展功能
多台控制（MSC）：单台 PC 同时监控最多 12 台控制器

典型应用

卫星与航天器整机振动试验
军用装备 MIL-STD 系列环境试验
汽车与航空零部件振动耐久试验
地震（地震波）模拟试验
高通道数结构振动测试
混响室高强声与行波管声学试验

常见问题

振动控制器和动态信号分析仪有什么区别？

两者硬件平台相似，功能定位不同。动态信号分析仪（DSA）只负责测量与分析：采集加速度、力、应变等信号，做时域记录、频谱、传递函数等，输出的是数据。振动控制器则在测量的基础上增加闭环控制能力，实时把测得谱与目标谱比较并修正驱动输出，去控制振动台，输出的是驱动信号。Crystal Instruments 的 Spider-81/80X 是兼具两种角色的平台，同一台硬件可配置为振动控制系统（VCS）或动态信号分析仪（DSA）。如果只需要看振动大小，选分析仪；如果要做能过标准的振动试验，必须有控制器。

振动台选型看哪几个关键参数？

控制器侧看四点：一是通道数，把控制、监测、记录通道分开统计，单台 Spider-81 为 8 输入 2 输出，可组网到 512 通道；二是控制动态范围，随机约 90 dB、正弦可达 100 dB，决定低量级段是否可控；三是输入类型与传感器匹配，IEPE、电荷、TEDS、电压、应变对应不同前置模块；四是时间同步，多台分布式系统靠 IEEE 1588 保证跨机箱相位一致，优于 ±1.0° @20 kHz。振动台本体还需看推力、频率范围、最大位移与台面尺寸。控制模式（随机、正弦、冲击、SRS、TTH、SoR、RoR）属软件选件，按你要过的标准配置。

单轴振动控制、多轴 MIMO 和多台并行控制怎么选？

三种方案解决不同问题。单轴控制一次激励一个方向，标准随机、正弦、冲击都能做，是最常用的方案。多轴 MIMO（含 MESA 单轴多点、MEMA 多轴多点）用多个激振器同时施加激励，适合细长比大、质量大或要求同时多方向激励的试件，能显著缩短试验时间——不必把试件在垂直与水平台面之间反复拆装。多台并行控制（MSC）则是把多台控制器放在同一界面下跑各自独立的试验，最多 12 台，各台之间不要求同步，适合实验室同时并行多个项目。选型先问：试件是否需要多方向能量分布、是否需要严格相位关系，再对应选择。