模态空间是Peter Avitabile教授发表的系列模态解读文章。Peter Avitabile教授是美国麻省大学洛威尔校区UMASS Lowell机械工程系结构动力学和声学系统实验室的副主任，以及模态分析和控制实验室的主任。Peter Avitabile教授以略带口语化、生动而又幽默的语言，在每篇文章中集中介绍试验模态分析的一个主题，是非常好的试验模态分析的入门文章。它涉及到了试验模态分析的方方面面，是模态试验新手的入门极佳材料，学习它有助于理解什么是试验模态，以及取得高质量的模态参数。
在北京科尚仪器官网发布模态空间系列文章及其中文翻译，得到了Peter Avitabile教授的书面授权，Peter Avitabile教授拥有文章全部权利，北京科尚仪器只为学习教育目的而使用它们。如您转载此系列中文翻译，请保留本段的描述信息。
模态空间系列（三十）趣味解读模态世界--模态试验采集平均频响数据或采集时域数据然后处理，哪个好？
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模态试验采集平均频响数据或采集时域数据然后处理，哪个好呢？
那我们谈一谈其差别。
2014年01月11日
只要采集了良好的数据，两种方法都可以接受，但是时域数据另有好处。我们讨论一下关于采集平均数据相对时域数据存入磁盘这二者的不同点。
在早期数据存入磁盘是不可能的。通常采集时域数据立即平均得到频响数据。计算机内存和磁盘容量普遍很小，造成了需要对时域数据立即进行处理。（实际上，在模态试验的很早时期，很少有将所有谱都保存下来的，很多时候只保存频响数据 — 因为存储设备的昂贵，对于保存什么你不得不斟酌再三。）
对于大多数模态试验这是常规做法。数据采集时，有平均输入谱、输出谱、互谱以及频响和相干可以检查。利用这种方法，有了即时信息可以确保采集了合适的测量结果。每组测量结果采集之后应检查，如有必要，应采集额外的平均数据以得到更好的测量结果，或者判断可能是什么引起了测量结果不良。在采集每组测量结果的时候，连续不间断地对测得的每组数据进行检查。在任意数据采集过程中，如遇任何问题，通过检查频响和相干，可以立即做出反馈，以确保每次得到恰当的测量结果。
有时根据应用情况，在测试地点当场采集数据，记录在磁带上。再将数据带回实验室进行处理以得到平均频响。
但是利用磁带和相关磁带记录设备有时会带来一系列的问题，可能对采集的数据造成部分污染，不是全部。尽管有其自身带来的这个问题，但是有时域数据的好处是试验完成之后，可以再做进一步的处理。因为有时域数据了，就可以研究采样参数来确定不同的信号处理效果。这可以让试验工程师对于采集的数据获得进一步的了解。如果只有平均频响数据，不可能进行任何其他处理。
今天数据直接存入磁盘得到时域数据是很寻常的。（这大部分是由于有了廉价的大容量磁盘驱动器。）采集数据，试验完成之后再进行处理。毋庸置疑目前时域数据是今天要采集的最好的数据。有了时域数据，仍然需要对数据（图1）进行相同的处理（跟平均频响的做法相同）。但是如有需要进行其他处理，时域数据总是在那儿。如果想或者需要，可以研究其他的信号处理方案。这对于平均频响数据，是不可能的；一旦采集了数据，经数据处理之后，因为不存在时域数据，那么基本上不能进行其他的处理了。
基于上述观点，看上去很明显时域数据是要采集的最好的数据。看起来没有理由不采集时域数据，再接着进行所需的任何频谱处理。照此办法，有了时域数据，就可以研究和探索进一步的处理。一旦时域数据存在之后，将来随着技术的进步，可以进行引入新的概念进行处理。如果采集了平均数据，那么就不能探索进一步的处理了。
但是，无论什么时候进行任何试验，只采集时域数据是极端危险的。经过上面的讨论之后，现在这看起来像是个矛盾，但请听我讲完。不论何时采集时域数据之后，没有立即的谱数据来提供数据恰当性的任何信息。我们所知道的一切就是我们已经采集了时域数据，存到磁盘上了。
但是对时域数据进行处理，处理后的频响会有多好？是否采集了足够的数据以得到良好的，相干可以接受的频响？这里关于采集的时域数据的恰当性，可以提出很多其他的问题。数据处理之前，你不知道数据有多好。只有发现所有的数据都不可接受时，你才会对从代价高昂的现场试验回来追悔莫及。
因此规则是 — 采集你想要的所有时域数据，但是你最好现场处理部分典型数据以确保采集的数据可以接受。观察频响和相干，除此之外别无他法!!!
我希望这个讨论对于理解时域存储数据对比平均频响数据的区别有帮助。
如果你有关于模态分析的任何其他问题，尽管问我好了。
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模态激励全新的解决方案-WaveHitMAX自动脉冲锤
实验模态分析中必不可少的一环就是模态激励，昊量光电最新推出的这款智能冲击锤的发明为结构动力学应用提供了机械激励的新途径。智能意味着设备内部处理信号。模态锤WaveHitMAX保证了测试对象的全自动、可重复和高精度激励，而没有双重打击。用户可以根据不同的阻尼/延迟时间，设置撞击次数、冲击力和撞击之间的延迟时间。所有的预置，如零点或冲击力搜索，都是由锤子自动完成的。用户不再需要手动调整。
针对全自动冲击锤的研制，WaveHitMAX采用包括整个运动控制的闭环控制方法解决了这一问题。
图1. 用于脉冲锤内部运动控制的传感器-执行器控制回路示意图
对新型冲脉冲锤WaveHitMAX的系统设计进行了改进，使传感器信号作为运动控制单元的主要输入参数。这样，脉冲锤的手臂可以向上移动到试件的命中点，在那里，通过力传感器信号中的特征变化检测到接触事件，手臂的移动方向可以反转。
与半自动冲击锤相比，WaveHitMAX自动脉冲锤具有新的功能。内部信号处理的优点有:
• 全自动单击
• 自动搜索用户自定义的冲击力
• 自动零点搜索
• 确认对质量保证的影响
• 更改锤头与测试对象之间的位置，无需重新设置
WaveHitMAX自动模态力锤可以通过以太网在Windows设备(PC或平板电脑)上通过包含的软件快速、轻松地操作。
自动模态脉冲锤特点：
• 自动零点搜索
• 可重复的单击激发
• 内部传感器评估和过程控制
• 自动搜索和调整冲击力
• 位置的变化是自动预测的
• 通过附件配置脉冲特性
• 通过远程控制或集成到客户系统中来触发功能
• 在德国设计和组装
• CE认证
1.确保单次激发
双重撞击激励可以在时域和频域检测到
2.丰富的配件支持
不同的传感器-尖端-配重的组合。
综述上文介绍WaveHitMAX - 第一款用于全自动冲击测试的智能脉冲锤，在全新的AI智能脉冲领域实现真正意义上的全自动智能脉冲锤！
如果您对WaveHitMAX-全自动冲击测试的智能脉冲锤有兴趣，请访问上海昊量光电的官方网页：
https://www.auniontech.com/details-1495.html
关于Gfai tech
Gfai tech GmbH一直在生产和销售"德国制造"的声音和振动测量和分析创新产品超过15年。作为应用计算机科学促进会（GFai）的100%子公司，它始终以行业为导向和以应用为导向。
Gfai tech以第一台模块化和灵活的声学摄像机而闻名，用于声源的定位，可视化和分析。如今，该产品组合还包括实验模态分析的创新以及用于监测、分析和评估声学测量数据的完整软件解决方案。我们的测量解决方案应用于汽车、工业、空中交通、火车交通和研发领域的降噪、错误检测和声音设计。
上海昊量光电作为gfai tech公司在中国大陆地区独家的代理商，为您提供专业的选型以及技术服务。对于WaveHitMAX-全自动冲击测试的智能脉冲锤有兴趣或者任何问题，都欢迎通过电话、电子邮件或者微信与我们联系。
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