اندازه‌گیری سرعت ارتعاش لحظه‌ای بلندگو با کنترل عملکرد درست آن با استفاده از ارتعاش‌سنج لیزری مبتنی بر اثر داپلر

ارتعاش‌سنج‌های لیزری مبتنی ‌بر اثر‌‌ داپلر[i] (ldv) از دقیق‌ترین ابزارهای اندازه‌گیری هستند که در آنها از مبانی تداخل سنجی لیزری و اثر داپلر جهت اندازه‌گیری مشخصات ارتعاشی اجسام استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها قادر به اندازه‌گیری سرعت ارتعاش از مرتبه صدم میکرومتر بر ثانیه تا چند‌‌ ده متر بر ثانیه با بالاترین دقت هستند. چیدمان‌های متعددی از ldv وجود‌ دارد که در هر کدام از آنها از پردازش‌های آنالوگ یا دیجیتال مختلفی جهت استخراج سیگنال می‌توان استفاده نمود. در این پژوهش، در ابتدا سیگنال تداخلی شبیه‌سازی شد و با استفاده از روش شمارش عبور از صفرها سرعت ارتعاش محاسبه شد. سپس، به‌صورت تجربی از چیدمان ldv هموداین مایکلسون تک فوتودیودی[ii] به کمک پردازش‌های آنالوگ و همچنین دیجیتال مانند شمارش عبور از صفرها و میانگین‌گیری متحرک جهت اندازه‌گیری سرعت ارتعاش یک بلندگو استفاده شد. نتایج نشان داد که با اعمال یک فرکانس 17 هرتز به بلندگو، سرعت ارتعاش آن از مرتبه چند میلی‌متر بر ثانیه محاسبه شده‌ است. همچنین، قبل و بعد از اعمال ‌میانگین ‌متحرک سرعت های بلندگو با هم مقایسه شدند و مشخص شد که بعد از حذف نوفه سیگنال ها به‌طور دقیق تری سرعت حرکت جسم مرتعش را نشان می دهند. 

measuring the instantaneous vibration velocity of the speaker with controlling its correct performance using a laser doppler vibrometer

laser doppler vibrometers (ldv) are one of the most accurate measurement tools in which the basics of laser interferometry and the doppler effect are used to measure the vibration characteristics of the objects. these devices are able to measure the vibration velocity from one per hundred of micrometers per second up to tens of meters per second with the highest accuracy. there are many arrangements of ldv, in each of them different analog or digital processors can be used to extract the signal. in this research, at first, the interference signal is simulated and the vibration speed was calculated using the zero-crossing counting method. then, the single photodiode homodyne michelson ldv arrangement was used experimentally with the help of analog and digital processes such as zero-crossing counting and moving averaging to measure and control the vibration speed of a speaker. the results showed that by applying a frequency of 17 hz to the speaker, its vibration velocity was calculated in order of 1 μm/s. moreover, before and after applying the moving average, the speaker speeds were compared and it was found that after removing the noise, the signals show the moving speed of the vibrating object more accurately.