專利名稱：低頻波的頻率量測系統及方法
技術領域：
本發明涉及一種低頻波的頻率量測系統及方法。
背景技術：
一般來說，傳感器均有其適用范圍，即均有一個最小感應值和一個最大感應值。例如麥克風的工作頻率通常在30赫茲到20000赫茲之間，若欲量測的聲波的頻率在30赫茲以下，則就無法實現該低頻聲波的正常量測。
目前，在量測諸如設備發出的低頻噪音或機械振動產生的低頻振動波時，企業通常的做法是通過一聲波傳感器或振動傳感器來量測，那么當設備發出的低頻噪音的頻率或機械振動產生的低頻振動波的頻率低于傳感器的最小感應值時，就無法再進行量測，就要用更高傳感精度的傳感器來量測，這既增加了量測費用，又使量測過程復雜化。
避免用更高傳感精度的傳感器來量測低頻波，有助于避免增加量測費用及量測過程的復雜化。
發明內容鑒于以上內容，有必要提供一種低頻波的頻率量測系統。
此外，還有必要提供一種低頻波的頻率量測方法。
本發明較佳實施方式提供一種低頻波的頻率量測系統，該系統包括一波發生器，用于發出一固定頻率的第一波；一待測設備，用于發出一固定頻率的第二波，所述的第二波是低頻波，其與第一波發生干涉現象，產生一第三波；一傳感器，用于收錄所述的第三波；及一計算機，與該傳感器相連，用于對所述的第三波進行處理以量測第二波的頻率。
進一步地，該第一波的頻率大于該第二波的頻率，且該第一波的頻率可以被該傳感器感應到。
進一步地，所述的第一波，第二波及第三波可以為聲波，所述的傳感器為聲波傳感器。
進一步地，所述的第一波，第二波及第三波也可以為振動波，所述的傳感器為振動傳感器。
進一步地，所述的波發生器及待測設備可以是單獨的波輸出裝置，亦可以是多個裝置聯合起來的波輸出裝置。
本發明較佳實施方式提供一種低頻波的頻率量測方法，該方法是運用于一低頻波的頻率量測系統，該方法包括(a)提供一波發生器發出一固定頻率的第一波；(b)提供一待測設備發出一固定頻率的低頻第二波，所述的第二波是低頻波，其與第一波發生干涉現象，產生一第三波；(c)提供一傳感器收錄所述的第三波；(d)提供一計算機對該第三波進行處理以量測該第二波的頻率。
進一步地，該第一波的頻率大于該第二波的頻率，且該第一波的頻率可以被該傳感器感應到。
相較現有技術，所述低頻波的頻率量測系統及方法，充分考量量測成本及操作的難易度，避免因用更高傳感精度的傳感器來量測低頻波而增加量測費用及量測過程的復雜化。
圖1是本發明低頻波的頻率量測系統較佳實施方式的硬體架構圖。
圖2是本發明低頻波的頻率量測系統較佳實施方式的聲波干涉前的示意圖。
圖3是本發明低頻波的頻率量測系統較佳實施方式的聲波干涉后的示意圖。
圖4是本發明低頻波的頻率量測系統較佳實施方式的波譜圖量測示意圖。
圖5是本發明低頻波的頻率量測方法較佳實施方式的實施流程圖。
具體實施方式如圖1所示，是本發明低頻波的頻率量測系統較佳實施方式的硬體架構圖。本實施例以低頻聲波的量測為例加以具體說明。該系統包括一計算機1，其內安裝一聲波處理軟件，用于對聲波進行處理及量測；一揚聲器3，與該計算機1相連，其被該計算機1控制用于輸出一固定頻率(例如1600赫茲)的聲波S2；一待測設備4，用于輸出一固定頻率的低頻聲波S1，其中該低頻聲波S1的頻率值低于30赫茲，所述的聲波S1及聲波S2發生干涉現象，產生一干涉聲波S12；及一麥克風2，與該計算機1相連，用于將干涉聲波S12收錄進該計算機1中，其中該麥克風2是一聲波傳感器。本實施例中的聲波處理軟件采用的是聲譜圖軟件，其可將該麥克風2收錄到該計算機1中的干涉聲波S12轉化為正弦波譜的形式進行頻率分析。本實施例亦可應用于不同領域的低頻聲波的量測，例如可應用于量測CPU(Central Processing Unit，中央處理器)怠速時發出的低頻聲波的頻率值。
本系統架構同樣適用于對機械振動產生的低頻振動波的頻率量測系統，其區別在于原先利用兩個聲波輸出裝置進行量測，現在利用兩個振動波產生裝置接觸放置進行量測；原先利用一聲波處理軟件對收錄的聲波進行波譜分析，現在利用一振動波處理軟件對收錄的振動波進行波譜分析；原先利用一聲波傳感器收錄干涉聲波，現在利用一振動傳感器收錄干涉振動波。
如圖2所示，是本發明低頻波的頻率量測系統較佳實施方式的聲波干涉前的示意圖。低頻聲波S1的波譜正弦函數表達式為Sin(f1·π·2·t)，其中f1代表該聲波S1的頻率，t代表一時間段。固定頻率聲波S2的波譜正弦函數表達式為Sin(f2·π·2·t)，其中f2代表該聲波S2的頻率，t代表一時間段。
如圖3所示，是本發明低頻波的頻率量測系統較佳實施方式的聲波干涉后的示意圖。該干涉聲波S12的波譜函數表達式為12[Sin(ω1t+ω2t)+Sin(ω1t-ω2t)],]]>其中ω1及ω2分別代表聲波S1及S2的角速度。
如圖4所示，是本發明低頻波的頻率量測系統較佳實施方式的波譜圖量測示意圖。該固定頻率為Q赫茲(Hertz，Hz)的波譜附件有很多干涉波，每兩個相鄰干涉波間的距離為q，該q即為欲量測的低頻聲波S1的頻率值。
如圖5所示，是本發明低頻波的頻率量測方法較佳實施方式的實施流程圖。首先，計算機1控制揚聲器3輸出一固定頻率的聲波S2，其中該聲波S2的頻率值可以取30赫茲至20000赫茲中任意一值(例如聲波S2的頻率值取1600赫茲)(步驟S20)。待測設備4發出一固定頻率的低頻聲波S1，其中該低頻聲波S1的頻率值可以是30赫茲以下的任意一值(例如低頻聲波S1的頻率值可以是16赫茲)(步驟S22)。上述低頻聲波S1及聲波S2發生自然干涉現象，產生一干涉聲波S12，其中提到的自然干涉現象是不同波(例如兩列聲波或兩列振動波等)相遇后發生的自然變頻反應(步驟S24)。麥克風2將該干涉聲波S12收錄到該計算機1中(步驟S26)。裝置于該計算機1中的聲波處理軟件對該麥克風2收錄到的該干涉聲波S12進行如圖4所示的波譜頻率分析，量測得到低頻聲波S1的頻率(步驟S28)。
本方法流程也同樣適用于根據企業需要，對機械振動產生的低頻振動波的頻率量測方法，其區別在于原先由計算機1控制揚聲器3輸出一固定頻率的聲波S2，現在由一振動裝置輸出一固定頻率的振動波；原先由待測設備4發出的固定頻率的低頻聲波S1與所述的聲波S2發生自然干涉現象，現在需將該振動裝置輸出的固定頻率的振動波加在一輸出固定頻率低頻振動波的待測振動裝置上才能發生干涉現象。
權利要求
1.一種低頻波的頻率量測系統，其特征在于，該系統包括一波發生器，用于發出一固定頻率的第一波；一待測設備，用于發出一固定頻率的第二波，所述的第二波是低頻波，其與第一波發生干涉現象，產生一第三波；一傳感器，用于收錄所述的第三波；及一計算機，與該傳感器相連，用于對所述的第三波進行處理以量測第二波的頻率。
2.如權利要求1所述的低頻波的頻率量測系統，其特征在于，該第一波的頻率大于該第二波的頻率，且該第一波的頻率可以被該傳感器感應到。
3.如權利要求1所述的低頻波的頻率量測系統，其特征在于，所述的第一波，第二波及第三波為聲波。
4.如權利要求3所述的低頻波的頻率量測系統，其特征在于，所述的傳感器是聲波傳感器。
5.如權利要求1所述的低頻波的頻率量測系統，其特征在于，所述的第一波，第二波及第三波為振動波。
6.如權利要求5所述的低頻波的頻率量測系統，其特征在于，所述的傳感器是振動傳感器。
7.如權利要求1所述的低頻波的頻率量測系統，其特征在于，所述的波發生器及待測設備可以是單獨的波輸出裝置，亦可以是多個裝置聯合起來的波輸出裝置。
8.一種低頻波的頻率量測方法，該方法是運用于一低頻波的頻率量測系統，其特征在于，該方法包括如下步驟提供一波發生器發出一固定頻率的第一波；提供一待測設備發出一固定頻率的第二波，所述的第二波是低頻波，其與第一波發生干涉現象，產生一第三波；提供一傳感器收錄所述的第三波；提供一計算機對該第三波進行處理以量測該第二波的頻率。
9.如權利要求8所述的低頻波的頻率量測方法，其特征在于，該第一波的頻率大于該第二波的頻率，且該第一波的頻率可以被該傳感器感應到。
全文摘要
本發明提供一種低頻波的頻率量測系統，該系統包括一波發生器，用于發出一固定頻率的第一波；一待測設備，用于發出一固定頻率的第二波，所述的第二波是低頻波，其與第一波發生干涉現象，產生一第三波；一傳感器，用于收錄所述的第三波；及一計算機，與該傳感器相連，用于對所述的第三波進行處理以量測第二波的頻率。本發明還提供一種低頻波的頻率量測方法。利用本發明低頻波的頻率量測系統及方法，避免了量測費用的增加及量測過程的復雜化。
文檔編號G01M99/00GK1932456SQ20051003734
公開日2007年3月21日 申請日期2005年9月16日 優先權日2005年9月16日
發明者林有旭 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司, 鴻海精密工業股份有限公司