有使用過「標準振動源激振器」(calibration
exciter)進行加速度規(accelerometer)校正的振動噪音工程師，都知道「標準振動源激振器」的輸出訊號是159.15 Hz的簡諧波，加速度的RMS值是10 m/s^2。速度的RMS值是10 mm/s。位移的RMS值是10 μm。
初次看到這樣的規格書，好奇的工程師多會提問：為什麼是159.15 Hz？應該是1000 rad/s吧？什麼是RMS值？為什麼加速度、速度及位移的RMS值都是10，只是單位不同？之間有甚麼關聯性嗎？
本單元就來介紹「標準振動源激振器」的作動原理，以及簡述使用「標準振動源激振器」於加速度規校正的初步介紹，以解釋以上這些疑問。
如圖示左方為屏科大機械系振動噪音實驗室所使用的「標準振動源激振器」，列出的重要規格表，簡要說明如下：
1.
加速規最大負載=70 gram：能夠測試的加速規感測器的質量必須小於70克。
2.
簡諧激振頻率，f=159.15 Hz，ω=1000 rad/s，因為，ω=2πf。
3.
加速度的RMS值是Arms=10 m/s^2。
4.
速度的RMS值是Vrms=10 mm/s。
5.
位移的RMS值是Xrms=10 μm。
使用「標準振動源激振器」進行加速度規校正時，將加速度規安置於激振器上方。按下啟動鍵，激振器會發出單一頻率的簡諧波。以單一頻率的餘弦波為位移函數x(t)為例，可得到速度及加速度函數如下：
1.
位移函數：x(t) =Xcos(ωt-ϕ)
2.
速度函數：v(t)= -ωXsin(ωt-ϕ)= -Vsin(ωt-ϕ)= Vcos(ωt-ϕ-π/2)
3.
加速度函數：a(t)=
-ωVcos(ωt-ϕ)=-A cos(ωt-ϕ)= A cos(ωt-ϕ-π)
其中，位移振幅X、或速度振幅V= Xω、或加速度振幅A= Vω=Xω^2，三個物理量的振幅關係：V= Xω、A =Xω^2，是重要的關係式。這在先前的單元【位移、速度、加速度之關係與轉換】已有詳細說明。
因此，可以得知：Xrms=10 μm，Vrms= Xrms*ω=10 mm/s，Arms= Vrms*ω=10
m/s^2，就可以明確知道三者之間的關係，而且，當ω=1000 rad/s時，此三者的轉換關係都會是10，只要改變表示的單位，分別為μm、mm/s、m/s^2，對於校正作業有方便性。
RMS值是root mean square value，中文常翻譯為：「均方根值」。個人傾向的翻譯是：「平方平均根值」，因為，RMS值，是對一個時間序列信號，取平方、再取平均、再開根號，「平方平均根值」才能夠表達出真正的運算順序。這裡有趣的是：中、英文的表達順序是相反的，就請讀者體會一下差異喔！
一個簡諧波的「振幅值」X與其「平方平均根值」Xrms，存在關係式：Xrms=X/sqrt(2)，簡諧波的「振幅值」X與「RMS值」Xrms相差了「根號2倍」。
綜合本單元的說明：
1. 「標準振動源激振器」(calibration
exciter)是ω=1000 rad/s，也就是f=ω/2π=159.15 Hz，的單一頻率簡諧激振器。
2. 加速度的RMS值是Arms=10 m/s^2。速度的RMS值是Vrms=10 mm/s。位移的RMS值是Xrms=10 μm。
3. RMS值是root mean square value，中文常翻譯為：「均方根值」。個人傾向的翻譯是：「平方平均根值」。因為，RMS值，是對一個時間序列信號，取平方、再取平均、再開根號，「平方平均根值」才能夠表達出真正的順序。
4. 取ω=1000 rad/s，是方便於位移、速度、加速度之間的快速換算。因為：位移振幅X、或速度振幅V= Xω、或加速度振幅A=
Vω=Xω^2，三者的換算與ω相關。
5. 使用「標準振動源激振器」進行校正，除了加速度規外，速度計、位移計也都可以，唯一的限制是質量小於70克。
本單元簡單說明「標準振動源激振器」的作動原理，以及應用在振動感測器的校正簡介，希望對讀者有所幫助。
以上個人看法，請多指教！
王栢村
2018.01.19
