总级表示在指定频率带宽内积分得到的信号总 RMS 能量。它将整个频谱浓缩为单个标量值, 因而成为噪声与振动严重程度评估中最广泛使用的指标。
宽带总级通过在分析带宽内对功率谱密度求和并取平方根来计算:
在离散形式下,这变为对 FFT 谱线以频率分辨率 Δf 加权的求和。应用频率计权时, 每条谱线在求和前会乘以相应滤波器传递函数幅值的平方。
提供三种标准计权曲线,定义于 IEC 61672-1:
| 计权 | 特性 | 典型用途 |
|---|---|---|
| A 计权 (dBA) | 近似人耳灵敏度;衰减低频和极高频 | 环境噪声、职业暴露、NVH |
| C 计权 (dBC) | 从 31.5 Hz 到 8 kHz 近似平坦;两端有轻微滚降 | 峰值声压、低频噪声评估 |
| Z 计权 (dBZ) | 在全带宽内平坦(无计权) | 振动、结构诊断、机器监测 |
以分贝表示的电平取决于所测量的物理量。不同领域使用不同的参考值:
| 领域 | 参考值 | 单位 |
|---|---|---|
| 声压 | 20 μPa (2 × 10−5 Pa) | dB SPL |
| 振动加速度 | 1 μm/s² (1 × 10−6 m/s²) | dB re 1 μm/s² |
| 振动速度 | 1 nm/s (1 × 10−9 m/s) | dB re 1 nm/s |
| 参数 | 选项 | 说明 |
|---|---|---|
| 下限频率 (f1) | 0 Hz – fs/2 | 积分带宽的下界。 |
| 上限频率 (f2) | f1 – fs/2 | 积分带宽的上界。 |
| 频率计权 | A、C、Z | 在积分前应用的计权滤波器。 |
| 频谱大小 | 256 – 65536 | FFT 块大小,决定频率分辨率。 |
| 窗 | Hanning、Hamming、Flat Top 等 | 时域窗函数。 |
| 平均 | 线性、指数 | 电平计算前的频谱平均模式。 |
对每个连续时间块计算 OA,产生宽带电平的时间历程。可用于监测瞬态事件、升速/降速测试和电平稳定性检查。
当有转速计信号可用时,将 OA 相对转速绘制。这可揭示与转速相关的共振和临界转速。RPM 轴通过 过零法或脉冲计数法从转速计信号导出。
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