加振方向的橫縱比（cross-talk）

 振動(dòng)臺(tái)在加振方向按照試驗(yàn)條件進(jìn)行振動(dòng)，理想條件下是希望只在振動(dòng)方向上振動(dòng)，但是由于振動(dòng)臺(tái)內(nèi)部等各種原因（比如上下支撐機(jī)構(gòu)的消耗磨損等原因），會(huì)在與振動(dòng)方向垂直平面（XOY平面）內(nèi)也產(chǎn)生微小的振動(dòng)，一般此振動(dòng)稱為橫向振動(dòng)（與主振方向垂直平面上的振動(dòng)，也可以理解為在垂直平面內(nèi)的振動(dòng)分量。），振動(dòng)方向定義為縱向振動(dòng)（主振方向上的振動(dòng)），在垂直方向振動(dòng)比較好理解，水平方向振動(dòng)比較難理解，需要轉(zhuǎn)個(gè)90度后才好理解，本文以垂直方向振動(dòng)進(jìn)行說(shuō)明。

  加振方向的橫縱比T（cross-talk）具體是指垂直于振動(dòng)方向的平面上各個(gè)頻率下的最大振幅的矢量和與振動(dòng)方向的振幅之比。如下圖，某頻率下的橫縱比為

    產(chǎn)生橫向振動(dòng)的主要原因有，

? 活動(dòng)系統(tǒng)的質(zhì)量不均勻分布，使幾何重心偏移；

? 驅(qū)動(dòng)線圈繞制的螺旋升角；

? 環(huán)形氣隙中磁通密度的不均勻分布；

? 彈性支撐系統(tǒng)的不對(duì)稱或剛度不一致。

 橫向振動(dòng)的缺點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面，第一，影響試驗(yàn)精度，主振方向的加速度在其垂直平面上有振動(dòng)分量，欠試驗(yàn)。嚴(yán)重時(shí)，試驗(yàn)作廢。第二，導(dǎo)致試驗(yàn)中的偏心力矩增大，偏心距過(guò)大的試驗(yàn)體可能會(huì)損壞試驗(yàn)臺(tái)體內(nèi)部機(jī)械機(jī)構(gòu)。第三，由于主振方向垂直平面上的振動(dòng)分量，對(duì)于一些特殊的試驗(yàn)體，增加了額外的振動(dòng)分量，導(dǎo)致試驗(yàn)體破損。

 對(duì)于橫縱比（cross-talk）的要求，國(guó)際和IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為：當(dāng)頻率低于或等于500Hz時(shí)，應(yīng)不大于50%；當(dāng)頻率大于500Hz時(shí)，應(yīng)不大于100%。對(duì)于小樣品可以規(guī)定為25%以內(nèi)。在特殊情況下，例如大而復(fù)雜的試驗(yàn)體，特別是重心不在振動(dòng)臺(tái)中心線上的試驗(yàn)體以及要進(jìn)行高頻試驗(yàn)的場(chǎng)合，允許大于100%。這些要求看起來(lái)感覺(jué)很低（振動(dòng)臺(tái)技術(shù)條件和檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)中要求通常在15%-25%之間），但是實(shí)際中上述要求很難滿足。因?yàn)檫@些要求是指振動(dòng)臺(tái)上裝著試驗(yàn)體（含夾具）后，在檢測(cè)點(diǎn)上的要求，而15%-25%的要求是振動(dòng)臺(tái)空載或剛性負(fù)載下的要求。在實(shí)際試驗(yàn)中，若檢測(cè)點(diǎn)上的橫縱比達(dá)不到要求，可以通過(guò)改用推力大的振動(dòng)臺(tái)或通過(guò)改進(jìn)夾具和安裝等方法來(lái)滿足。

橫縱比的測(cè)量，需要借助一個(gè)三軸的加速度傳感器和多輸入通道的振動(dòng)控制儀來(lái)完成。三軸加速度傳感器分別對(duì)應(yīng)上圖中的Z方向（主振方向）、X方向（XOY平面內(nèi)的X軸）、Y方向（XOY平面內(nèi)的Y軸）。裝載好試驗(yàn)體，將三軸傳感器固定在需要測(cè)量橫縱比的檢測(cè)點(diǎn)（一般建議臺(tái)面中心處）上，按照試驗(yàn)條件進(jìn)行試驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和計(jì)算公式，即可得到試驗(yàn)條件下，各個(gè)頻率對(duì)應(yīng)的橫縱比。此方法目前國(guó)內(nèi)普遍采用，但需要指出的是此法適用于低頻（50Hz-500Hz）下的測(cè)量，高頻下誤差還是比較大的，因?yàn)閴嚎s型三軸加速度傳感器高頻下的橫向頻響差（該類型加速度傳感器自身的橫縱比差）。

如何解決橫縱比差的問(wèn)題，主要方法有以下幾點(diǎn)，

? 骨架質(zhì)量重心與幾何重心盡量重合；

? 動(dòng)圈繞制的螺旋升角盡量減?。?

? 氣隙磁場(chǎng)密度盡量分布均勻；

? 支撐彈簧剛度一致并對(duì)稱；

? 低頻時(shí)對(duì)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)加以限制，高頻時(shí)提高動(dòng)圈骨架的橫向剛度，使其一階橫向共振頻率高于工作頻率上限。

這些方法主要是生產(chǎn)廠家需要來(lái)對(duì)應(yīng)的，基本上設(shè)備出廠前都滿足振動(dòng)臺(tái)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的。而對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，出現(xiàn)橫縱比過(guò)大的問(wèn)題，一般是夾具設(shè)計(jì)的問(wèn)題，試驗(yàn)體過(guò)大，還有一個(gè)主要問(wèn)題就是上下支撐機(jī)構(gòu)的零部件損耗。所以，建議用戶在使用振動(dòng)臺(tái)時(shí)，每年或稼動(dòng)時(shí)間超過(guò)3000小時(shí)后，安排生產(chǎn)廠家對(duì)振動(dòng)試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行點(diǎn)檢，更換掉易磨損的零部件，這樣就可以盡最大可能避免掉此問(wèn)題的發(fā)生。