Le principe de fonctionnement du vibromètre portatif à affichage numérique est de convertir la quantité mécanique de vibration en signal électrique à l'aide d'un capteur, puis de traiter le circuit, d'effectuer des opérations de données, d'afficher visuellement les paramètres tels que l'accélération, la vitesse ou le déplacement de la vibration sous forme numérique, le noyau est de réaliser la conversion de "vibration mécanique → signal électrique → résultat numérique".

Son flux de travail est principalement divisé en 4 étapes principales, avec des liens pour assurer la précision et la facilité de mesure:

1. Acquisition du signal de vibration: le capteur transforme les vibrations mécaniques en signaux électriques

C'est le lien d'entrée principal du vibromètre, qui repose principalement sur un capteur piézoélectrique intégré (type courant principal actuel), dont le principe est le suivant:

Les cristaux piézoélectriques à l'intérieur du capteur (tels que le quartz, les céramiques piézoélectriques) ont un "effet piézoélectrique": lorsque la sonde du vibromètre touche un objet vibrant, la vibration de l'objet entraîne une déformation mécanique du cristal piézoélectrique.

La déformation permettra à la surface du cristal piézoélectrique de produire une quantité égale de charge anonymisée, formant un signal de tension alternatif faible (signal électrique), et la fréquence, l'amplitude du signal électrique correspond linéairement à la fréquence, l'intensité de la vibration de l'objet (plus la vibration est forte, plus l'amplitude du signal électrique est grande).

Certains vibromètres sont associés à des sondes magnétiques à aspiration ou à sonde pour assurer un contact étroit avec l'objet testé et réduire les pertes de signal (telles que les mesures de vibrations pour les petits appareils ou les espaces restreints).

2. Prétraitement du signal: amplification et filtrage, élimination des interférences

Le signal électrique délivré par le capteur, généralement faible (de l'ordre du millivolt voire du microvolt) et susceptible d'être entremêlé de perturbations environnementales telles que des bruits électromagnétiques, doit être traité par un circuit interne:

Amplification du signal: amplification d'un signal électrique faible par un amplificateur opérationnel jusqu'à une plage de tension pouvant être traitée (typiquement un voltage), fournissant une source de signal stable pour le traitement ultérieur.

Traitement de filtrage: filtre passe - Bas, passe - haut ou passe - bande intégré qui filtre les signaux perturbateurs non liés à la mesure (tels que le bruit électromagnétique à haute fréquence, les vibrations ambiantes à basse fréquence), ne conserve que les signaux efficaces liés aux vibrations de l'objet et évite les interférences conduisant à des erreurs de mesure.

3. Conversion de signal: signal analogique à signal numérique

Le signal électrique prétraité, qui est encore analogique (tension variable en continu), ne peut pas être directement exploité par le circuit numérique et doit être converti par les étapes suivantes:

Un convertisseur analogique - numérique (A / D Converter) à l'intérieur du vibromètre « échantillonne » le signal électrique analogique à intervalles de temps fixes, transformant la valeur de la tension à chaque point d'échantillonnage en un code numérique correspondant (données binaires).

La fréquence d'échantillonnage doit répondre au « critère de nyquist» (généralement plus de 2 fois la fréquence de vibration mesurée), ce qui garantit que le signal numérique peut restaurer complètement les caractéristiques de la vibration d'origine et éviter la distorsion du signal.

Opérations et affichage des données: sortie de résultats numériques intuitifs

Le signal numérique, après avoir été traité par le processeur, se présente finalement sous une forme lisible par l'utilisateur:

Opérations de données: le processeur convertit la valeur de la tension à laquelle correspond le signal numérique en paramètres de grandeurs physiques de vibrations, tels que l’accélération (en M / s², g), la vitesse (en mm / s), le déplacement (en μm), selon un algorithme prédéfini (en combinaison avec les paramètres de sensibilité du capteur) – ces trois paramètres sont des indicateurs centraux de la mesure des vibrations et l’affichage peut être commuté en fonction de la demande.

Affichage numérique: les résultats des opérations sont affichés sous forme numérique directement sur l'écran LCD, et certains modèles prennent également en charge les graphiques de forme d'onde, les statistiques max / MIN / moyenne ou la commutation d'unités par touches, le stockage des données pour faciliter l'enregistrement sur le terrain et l'analyse ultérieure.