即被測部件1當(dāng)前不在水平方向上受力），進(jìn)而避免由于安裝 過程所導(dǎo)致的測量誤差；
[0030] 4)控制步進(jìn)電機(jī)4的工作狀態(tài)并根據(jù)步進(jìn)電機(jī)4的工作狀態(tài)計(jì)算出被測揚(yáng)聲器部 件1當(dāng)前所處的相對位移，無需任何位移傳感器去讀取被測部件的位移信息。其具體公式 如下：x = vXn + N。其中，X表示電機(jī)當(dāng)前所處的相對位移、v表示絲桿的螺距、η表示脈沖 個數(shù)、Ν表示步進(jìn)電機(jī)4旋轉(zhuǎn)一周需要的脈沖個數(shù)。這種獲取被測部件1位移的方式，相比 于采用激光位移傳感器或直線位移傳感器的方式，即大幅度降低了硬件成本，并且也降低 了安裝的復(fù)雜度；
[0031] 5)對所采集的力傳感器信號首先需進(jìn)行低通濾波處理，濾除由步進(jìn)電機(jī)4所帶來 的高頻噪聲干擾。
[0032] 所述的步進(jìn)電機(jī)4固定于直線導(dǎo)軌6后端，所述的步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸連接有絲桿9,絲 桿9上設(shè)有絲桿滑塊8,絲桿滑塊9上安裝有力傳感器3。
[0033] 所述的夾具包括固定盤12和中心夾具11，固定盤12設(shè)于測量支架2上，中心夾具 11上設(shè)有垂直通過其中心的連接桿7,被測部件1的外圈邊緣由固定盤9夾住，被測部件1 的內(nèi)圈邊緣則由中心夾具11夾住。連接桿7與力傳感器3相連，被測部件1和中心夾具11 豎直固定于測量支架2上，以避免被測部件和中心夾具11自身的重力對測量結(jié)果的影響。 連接桿7與絲桿9平行。
[0034] 所述的揚(yáng)聲器部件勁度系數(shù)測量系統(tǒng)的勁度系數(shù)計(jì)算方法：
[0035] 首先，根據(jù)由步進(jìn)電機(jī)4工作狀態(tài)計(jì)算出的位移信號和由力傳感器3所采集并經(jīng) 過低通濾波后的力信號，將力F表示成關(guān)于位移X的五階多項(xiàng)式，其中Al、Α2、A3、Α4和Α5 是擬合函數(shù)的系數(shù)：
[0037] 根據(jù)勁度系數(shù)的定義，并選取指定位移X = X，得到勁度系數(shù)Κ在指定位移X處的 勁度系數(shù)值Κ (X)，其計(jì)算公式如下：
[0039] 本實(shí)施例中，為便于用戶調(diào)整步進(jìn)電機(jī)4及直線導(dǎo)軌6的高度，在測量支架2后端 提供了可上下調(diào)整高度的手搖絲桿模組10。力傳感器3用于采集被測部件1的受力信息。 步進(jìn)電機(jī)4用于精確控制被測部件1在水平方向上的向前（或向后）移動。力傳感器3與 步進(jìn)電機(jī)4之間采用硬連接并一同置于直線導(dǎo)軌6之上。直線導(dǎo)軌6用于固定步進(jìn)電機(jī)3。
[0040] 固定盤12可根據(jù)不同的被測揚(yáng)聲器部件尺寸進(jìn)行更換，從而滿足不同尺寸的被 測部件測量需求。
[0041] 在測量過程中，由數(shù)據(jù)采集分析處理器5向步進(jìn)電機(jī)4發(fā)出周期性的脈沖信號并 控制步進(jìn)電機(jī)4工作（包括移動距離、速度及方向）。本實(shí)施例中，步進(jìn)電機(jī)4的移動速度 設(shè)置為1毫米/秒，移動距離10毫米，到達(dá)l〇mm后反向運(yùn)動，來回往復(fù)2次。
[0042] 本實(shí)施例中，所采用的低通濾波器為巴特沃斯濾波器，低通截止頻率30赫茲。
[0043] 最后，應(yīng)該說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明而非限制本發(fā)明所描述的技 術(shù)方案；因此，盡管本說明書參照上述的實(shí)施例對本發(fā)明做了詳細(xì)的說明，但是，本領(lǐng)域的 技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對本發(fā)明進(jìn)行修改或等同替換；而一切不脫離發(fā)明的精神和 范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種揚(yáng)聲器部件勁度系數(shù)測量系統(tǒng)，包括測量支架、夾具和數(shù)據(jù)采集分析處理器，其 特征在于在測量支架上設(shè)有直線導(dǎo)軌，在直線導(dǎo)軌上設(shè)有步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)上連接有力 傳感器，對著力傳感器設(shè)有夾具，被測部件由夾具固定，夾具與力傳感器連接；力傳感器、步 進(jìn)電機(jī)均與數(shù)據(jù)采集分析處理器連接； 所述的數(shù)據(jù)采集分析處理器功能為： 1) 控制步進(jìn)電機(jī)工作，使得步進(jìn)電機(jī)在直線導(dǎo)軌上沿水平方向上前后移動，從而使步 進(jìn)電機(jī)帶動力傳感器移動并帶動被測部件在水平方向上前后移動； 2) 采集力傳感器的輸出信號，并對所采集的信號進(jìn)行處理、分析和保存，并在其顯示器 上顯示所獲得的揚(yáng)聲器部件勁度系數(shù)隨位移的變化曲線； 3) 根據(jù)力傳感器的采集數(shù)據(jù)自動調(diào)整測量開始前被測部件的初始位置，進(jìn)而避免由于 安裝過程所導(dǎo)致的測量誤差； 4) 控制步進(jìn)電機(jī)的工作狀態(tài)并根據(jù)步進(jìn)電機(jī)的工作狀態(tài)計(jì)算出被測揚(yáng)聲器部件當(dāng)前 所處的相對位移，無需任何位移傳感器去讀取被測部件的位移信息； 5) 對所采集的力傳感器信號首先需進(jìn)行低通濾波處理，濾除由步進(jìn)電機(jī)所帶來的高頻 噪聲干擾。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的揚(yáng)聲器部件勁度系數(shù)測量系統(tǒng)，其特征在于所述的步進(jìn)電機(jī) 固定于直線導(dǎo)軌后端，所述的步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸連接有絲桿，絲桿上設(shè)有絲桿滑塊，絲桿滑塊上 安裝有力傳感器。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的揚(yáng)聲器部件勁度系數(shù)測量系統(tǒng)，其特征在于所述的夾具包括 固定盤和中心夾具，固定盤設(shè)于測量支架上，中心夾具上設(shè)有垂直通過其中心的連接桿，被 測部件的外圈邊緣由固定盤夾住，被測部件的內(nèi)圈邊緣則由中心夾具夾住，連接桿與力傳 感器相連，被測部件和中心夾具豎直固定于測量支架上。4. 一種揚(yáng)聲器部件勁度系數(shù)測量系統(tǒng)的勁度系數(shù)計(jì)算方法，其特征在于首先根據(jù)由步 進(jìn)電機(jī)工作狀態(tài)計(jì)算出的位移信號和由力傳感器所采集并經(jīng)過低通濾波后的力信號，將力 F表示成關(guān)于位移X的五階多項(xiàng)式，其中Ai、A2、A3、AdPA5是擬合函數(shù)的系數(shù)，F(xiàn)=Ai(x)+A 2(x)2+A3(x)3+A4(x)4+A5(x)5 然后，根據(jù)勁度系數(shù)的定義，并選取指定位移x=X，得到勁度系數(shù)K在指定位移X處的 勁度系數(shù)值K(X)，其計(jì)算公式如下：
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種揚(yáng)聲器部件勁度系數(shù)的測量系統(tǒng)，包括測量支架、夾具和數(shù)據(jù)采集分析處理器，在測量支架上設(shè)有直線導(dǎo)軌，在直線導(dǎo)軌上設(shè)有步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)連接有力傳感器，對著力傳感器設(shè)有夾具，被測部件由夾具固定，夾具與力傳感器連接；力傳感器、步進(jìn)電機(jī)均與數(shù)據(jù)采集分析處理器連接。所述的計(jì)算方法是：首先根據(jù)由步進(jìn)電機(jī)工作狀態(tài)計(jì)算出的位移信號和由力傳感器所采集并經(jīng)過低通濾波后的力信號，將力F表示成關(guān)于位移x的五階多項(xiàng)式，然后，根據(jù)勁度系數(shù)的定義，得到勁度系數(shù)K在指定位移X處的勁度系數(shù)值K(X)。本發(fā)明測量過程方便、快捷，測量結(jié)果精確、穩(wěn)定。
【IPC分類】H04R29/00
【公開號】CN105263095
【申請?zhí)枴緾N201510672726
【發(fā)明人】溫周斌, 李宏斌, 王宇, 陸曉, 徐楚林, 金晶
【申請人】浙江中科電聲研發(fā)中心, 嘉善恩益迪電聲技術(shù)服務(wù)有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年10月15日