在振动试验的运行过程中,碰到一个常见的软件报警“输入通道开环-增益低”时,我们往往会丈二和尚摸不着头脑,不知道该如何采取下一步措施。
其实当我们对振动控制回路有一个清晰的认识之后,对这个问题,我们就不会觉得复杂了。
今天我们就以VENZO 880振动控制器为基础,给大家说明当碰到报警“输入通道开环-增益低”时应如何应对,希望通过本文的介绍,能给大家在工作和学习中提供一些有意义的参考!
PART1 “输入通道开环-增益低”的含义
报警中的“增益”指的是输入通道的响应加速度和驱动电压的比值,软件的最小增益默认为0.1g/V,也就是说“控制器有驱动输出而响应的加速度太小,小到1V驱动电压都没有0.1g响应加速度时,软件就判定系统开环并报警”。
PART2 振动控制系统闭环回路
控制器软件出现这个报警时,试验人员该如何处理呢?
首先,我们需要对振动控制系统回路有一个清晰的认识:
显然,整个系统中包含了:振动控制器,驱动线,功率放大器,振动台,传感器,传感器线缆。任何一个环节出现问题,都会造成输入通道没有正确的响应,从而出现“输入通道开环-增益低”的报警。
PART3 故障排查
了解了振动控制系统的闭环回路之后,我们在碰到“输入通道开环-增益低”的报警时,就可以条理清晰地从系统的每一个环节进行故障排查。
1.传感器及传感器线缆
(1)软件“通道编辑”中,检查传感器的输入模式和灵敏度是否正确。电压型传感器,选择ICP的输入模式;电荷型传感器,选择电荷的输入模式。(DC单端的输入模式用于控制器自闭环运行)
(2)检查传感器的安装方向是否在振动台的主振方向。比如在水平振动台上,将传感器安装在垂直平面上,那输入接收的加速度信号肯定很小。
(3)检查传感器线缆和传感器/输入通道之间的连接是否松动。
(4)如果上述三项都正常,打开正弦或随机类试验模块,菜单栏中点击“试验--开启通道预览”,敲击传感器附近,应可以在通道预览窗口同步看到信号的变化。如果没有变化,则应该是传感器或者传感器线缆损坏,需要更换。
2.驱动线
(1)检查驱动线的连接是否正确,驱动线应该从控制器的DRIVE输出连接到功率放大器的输入端。
(2)检查驱动线是否损坏,可以更换新的驱动线进行验证,也可以将驱动线从控制器的DREIVE连接到输入通道1,运行自闭环试验来验证。
3.控制器
控制器作为控制系统的一个环节,可能也会有问题,但概率较小。可以用自闭环测试进行排查。
4.功率放大器及振动台
(1)功率放大器的控制面板是否存在报警,如过电压,过电流,过位移,水温过高等报警。
(2)振动台在试验之前,应确保台体可以自由地来回运动。
(3)如果上述两项都没有问题,但试验无法正常运行,那么可以联系控制器及振动台厂家。
PART4 问题补充
以上就是碰到“输入通道开环-增益低”报警时的排查步骤,下面我们列举一些特殊的试验案例,它们也会有类似的报警,但我们可在VENZO800系列控制器软件中,通过对软件参数的修改使得试验能顺利运行。
试验案例1
某20kg试验件需在振动台上进行正弦定频试验,频率为5Hz,位移峰峰值2mm,驻留5分钟。
在试验过程中,软件报警,如上图所示。在这种情况下,我们应考虑到“正弦低频试验启动时,往往需要较大的驱动电压,此时增益比较小”,所以我们可以适当将“最小增益”调小一些。
我们将上图中的控制峰值除以驱动峰值算出当前增益,约为0.071g/V。将“最小增益”调至0.071以下,如0.06g/V。
重新开始试验,试验可以正常运行,如图所示。
试验案例2
某试验件需做随机试验,试验频率及量级如下表所示,试验时间2分钟。
频率(Hz) |
加速度自谱密度(g2/Hz) |
6 |
2.07229e-007 |
20 |
2.48675e-006 |
28 |
2.48675e-006 |
50 |
3.31568e-007 |
60 |
3.31568e-007 |
100 |
2.07229e-008 |
在试验均衡过程中,软件报警,如下图所示。
在这种情况下,我们应考虑到“随机试验目标有效值太小,均衡量级默认10%,均衡阶段的目标有效值更小,若通道背景噪声和目标有效值在同个量级上,就可能报警开环”,所以我们可以适当将“均衡量级”调大一些,如10%改为50%。
重新开始试验,试验可以正常运行。
试验案例3
某试验件需做路谱试验,试验波形如下图所示,试验时间为路谱文件的时间。
在试验过程中,软件运行到第4秒时,报警“开环”,如下图所示。
在这种情况下,我们应考虑到“路谱试验帧时间太短,每一帧的加速度有效值较小,容易报警开环”,所以我们可以适当将“采样点数”调大一些,如512改为2048,将帧时间由25ms调大到100ms。
重新试验,试验顺利运行,如下图所示。