《振动噪音科普专栏》为什么“标准振动源激振器”的频率是159.15Hz？

初次看到这样的规格书，好奇的工程师多会提问：为什么是159.15 Hz？应该是1000 rad/s吧？什么是RMS值？为什么加速度、速度及位移的RMS值都是10，只是单位不同？之间有什么关联性吗？

本单元就来介绍“标准振动源激振器”的作动原理，以及简述使用“标准振动源激振器”于加速度规校正的初步介绍，以解释以上这些疑问。

如图示左方为屏科大机械系振动噪音实验室所使用的“标准振动源激振器”，列出的重要规格表，简要说明如下：

1. 加速规最大负载=70 gram：能够测试的加速规感测器的质量必须小于70克。

2. 简谐激振频率，f=159.15 Hz，ω=1000 rad/s，因为，ω=2πf。

3. 加速度的RMS值是Arms=10 m/s^2。

4. 速度的RMS值是Vrms=10 mm/s。

5. 位移的RMS值是Xrms=10 μm。

使用“标准振动源激振器”进行加速度规校正时，将加速度规安置于激振器上方。按下启动键，激振器会发出单一频率的简谐波。以单一频率的余弦波为位移函数x(t)为例，可得到速度及加速度函数如下：

RMS值是root mean square value，中文常翻译为：“均方根值”。个人倾向的翻译是：“平方平均根值”，因为，RMS值，是对一个时间序列信号，取平方、再取平均、再开根号，“平方平均根值”才能够表达出真正的运算顺序。这里有趣的是：中、英文的表达顺序是相反的，就请读者体会一下差异喔！

一个简谐波的“振幅值”X与其“平方平均根值”Xrms，存在关系式：Xrms=X/sqrt(2)，简谐波的“振幅值”X与“RMS值”Xrms相差了“根号2倍”。

综合本单元的说明：

3. RMS值是root mean square value，中文常翻译为：“均方根值”。个人倾向的翻译是：“平方平均根值”。因为，RMS值，是对一个时间序列信号，取平方、再取平均、再开根号，“平方平均根值”才能够表达出真正的顺序。

4. 取ω=1000 rad/s，是方便于位移、速度、加速度之间的快速换算。因为：位移振幅X、或速度振幅V= Xω、或加速度振幅A= Vω=Xω^2，三者的换算与ω相关。

5. 使用“标准振动源激振器”进行校正，除了加速度规外，速度计、位移计也都可以，唯一的限制是质量小于70克。

本单元简单说明“标准振动源激振器”的作动原理，以及应用在振动感测器的校正简介，希望对读者有所帮助。