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传感器、测试通道和坐标系的XYZ有啥区别？

2023-07-20 19:11:16·  来源：海德声科 HEAD acoustics  
　

当使用测量点数据库或使用数据记录或锤冲法等工具进行测试时，往往存在很大的不确定性，因为术语X、Y和Z有三种不同的含义，如下图所示。

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三种不同情况下的X、Y和Z


在测量数据中，哪些X、Y、Z坐标对自由度DOF的指定有贡献？

在模态分析中，按X、Y或Z过滤传函时，对应的是哪个？

当在测量点库中输入点的位置时，这些坐标代表什么？

在 "传感器数据库" 列表中，彩色的X、Y和Z表示什么含义？


01、传感器（图1中的灰色箭头）

软件显示的传感器只用X、Y和Z的代号，因为几乎所有厂家的传感器侧面都是这样的标注。方便用户视觉上确保实际的传感器和软件中的方向相同。然而，对于DOF，这些X、Y和Z并不重要。在通道列表中，还用颜色进一步区分。如果实际传感器侧面也是用颜色区分的，那就更直观了。

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传感器的XYZ标签还有其他令人困惑的后果：如果你按照X=红，Y=黄，然后Z=白的顺序将数据线接头插入前端，那么就会产生错误的期望，认为DOF也是按照这个顺序出现在最终数据通道中。一旦传感器相对于局部系统旋转方向（如上图所示），那结果就不是这样的顺序了。


02、整体坐标系（图1中的黑色箭头）

这是我们软件中目前唯一真实的坐标系。所有测量点和模型点的坐标都以此为参考。因此，这个系统是所有坐标位置的参考点，但不是方向或DOF的参考点。


03、局部坐标系（图1中的橙色箭头）

已安装传感器的测量方向和自由度(DOF)的方向描述X、Y、Z都是由局部坐标系定义的。每个测量点都有一个单独的局部坐标系，独立于其他所有测点和整体坐标系。通过调整局部坐标系，让一个方向的法线指向垂直表面，传感器可以直接竖直安置,不需要调整方向斜着安装。


传感器与测量系统DOF的轴线正交排列，但可以根据空间情况旋转，比如电缆接口被挡住了，无法直接粘贴，因此本例中传感器的Z方向在测量系统的X方向进行测量。如下图所示。

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两个不同方向的传感器：通道列表中的DOF对应测量系统的方向。传感器的旋转导致了通道列表中DOF的变化。传感器的方向X、Y和Z只显示通道的分配。


每个通道对应局部坐标系的方向被存储在记录数据中。结合DOF和测量点数据库,可以明确知道每个测量的方向，而不会出现未知或不确定的情况。测量方向信息是完整和清晰的。

旧的数据或没有测量点数据库记录的数据不包含方向信息。在这种情况下，软件默认局部坐标系和整体坐标系一致。如果不一致，可以通过通道编辑器将方向信息从测量点数据库加载到HDF数据文件中。


04、DOF加载

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启动Channel Editor打开数据，并调用对应的测量点数据库。如果显示“Channel Rotation does not match with Measurement Point Library”则说明数据通道保存的DOF和测量点数据库不一致。可以把DOF Rotation改为Model，让通道数据关联用模型的自由度方向。

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