单点振动测量

本应用笔记介绍了SmarAct的PICOSCALE干涉仪在悬臂梁单点振动测量中的应用，展示了其实现高分辨率、非接触式位移检测的能力。凭借亚原子级噪声底和高带宽，PICOSCALE系统能够有效捕获热振动模式和诱导振动模式，使其成为需要精确振动分析的科研和工业应用的理想选择。

问题：表征微小振动，特别是受热力和机械激励影响的振动，在许多科学和工业应用中至关重要。传统的振动测量方法往往缺乏足够的灵敏度和测量范围，无法准确检测低反射率材料中的微观和宏观位移。在这种具有挑战性的场景中，需要一种高分辨率、非接触式的解决方案来实现精确的振动测量。

解决方案：PICOSCALE干涉仪通过采用基于激光的迈克尔逊干涉测量系统，实现了无接触、高分辨率的位移测量，且具有低噪声底限。该技术确保即使在硅等低反射率材料（如微悬臂梁）上也能准确捕获数据。

实施：

设置：实验中使用了PICOSCALE F01-10聚焦传感器头，对准安装在压电堆栈上的钨微悬臂梁，从而实现被动和主动振动测试。
测量：首先在环境条件下记录微悬臂的自然振动。随后通过驱动压电堆栈至微悬臂的固有频率（2119 Hz）主动激发其共振。
分析：利用PICOSCALE图形用户界面中的快速傅里叶变换（FFT）功能对振动数据进行处理，以识别并量化位移信号的频率成分。

结果：系统成功检测到约2100 Hz的热共振峰，该峰值归因于自然环境激励。当压电致动器以悬臂梁的共振频率驱动时，FFT中出现显著峰值，证实了系统在环境振动与诱导振动分析中的有效性。PICOSCALE在基础研发及工业过程控制等多元应用场景中展现了其精准度与适用性。