【基太克電子報】新品上市-生產線振動噪音檢測系統

生產線振動噪音檢測系統

隨著生活品質逐漸提高，使用者對產品的振動與噪音要求也愈來越嚴格。振動與噪音不僅影響使用者的觀感，更是產品壽命的潛在威脅。
傳統上產品出貨前是透過人工的感知，來感覺振動與噪音合格否?這樣憑感覺的檢測方式因人而異標準不一，且經驗累積在特定人的身上傳承困難，所以將感覺數據化成了現今振動噪音線上檢測的趨勢。

基太克公司將累積多年的振動噪音測試經驗與訊號處理技術，發展振動噪音線上檢測系統，提供高精度與高穩定性的系統，協助客戶解決振動噪音品質問題。

系統組成：

1. 靜音箱與測試治具(可客製化) 2. Novian 4通道動態分析儀
3. 高感度加速規x2 4. 高感度麥克風X1
5. 個人電腦 6. barcode Scanner(選配)

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【虎門科技】技術新訊-【RecurDyn V9R1】TSG 新功能搶先看

►【RecurDyn V9R1】TSG 新功能搶先看

產品開發常避免不了，須透過打造原型機進行實際的驗證，以汽車製造業為例，要進行長時間的實駕測試並且記錄大量的訊號資訊，再提供訊號資料給試驗平台(Test-Rig)進行相關的產品測試。

“用最有效率的方法全面性的了解機構系統動態行為”

產品開發藉由打造原型機進行實際的驗證，通常開發時程較冗長且成本高，在講求高競爭力的時代，透過 CAE 虛擬試驗平台(Virtual Test-Rig)模擬是既方便又省時的方法。

虛擬試驗平台模擬分析，假使沒有實際的路面訊號資料可提供，則必須去創建 CAE 路面模型(左圖)，取得幾組的加速度和載荷...等資料，如 : 右上圖 Outputs 所示，供虛擬試驗平台使用。

要在 CAE 軟體裡面描述真實的路面，考慮所有非線性的物理特性並不容易。V9R1 TSG(Time Signal Generator) 新功能”時域訊號產生器”提供了一個折衷做法。就是把實際量測的訊號，如：加速度、載荷、角度位置，位移等訊號資料，提供給虛擬試驗平台(Virtual Test-Rig) 進行產品驗證，不失為一個有效率的方法。

路面行駛過程中所量測到的訊號資料，如：加速度，載荷等，通常量測點會在結構上的某個位置，如左上圖中的藍色點，此量測資料是無法直接施加到虛擬試驗平台做使用，因激勵的來源是在輪胎下方，實車整體架構跟虛擬車體模型在邊界條件上也不盡相同，所以無法直接使用。

TSG (Time Signal Generator) 提供以上所述問題的解決方案

■ TSG (Time Signal Generator)

1.將實際量測得到的訊號資料視為輸出訊號 ” Output Signals (Target Signals)”。 2.TSG 計算得到新的輸入訊號”New Input Signals ”此輸入訊號會與輸出訊號匹配。 3.TSG 迭代解逆向動力學問題，確保系統所產出的”新的輸入訊號”與實際的系統相似。

■TSG (Time Signal Generator) 應用

1.Target Signals (Output Signals) 為實車測量的訊號。 2.幾次迭代計算後，ACCZ 模擬的輸出訊號會與實際的訊號匹配，如圖 Final Iteration。 3.獲得 Final Drive Signals ( New Input Signals) 虛擬試驗平台的驅動訊號 。

機構動態性能分析 (RecurDyn) 非常適合用於產品開發的工具 虎門科技官網資訊連結 聯盟最新訊息將會發布於粉絲團 聯盟粉絲團連結

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《振動噪音科普專欄》如何界定振動的大小、或聲音的大小？

如何界定振動的大小、或聲音的大小？

上週末和朋友談到噪音的大小，也連帶講到怎樣是振動大？赫然發現許多人對於振動或聲音的大小，還真的滿混淆的！本文，就來說明振動的大小、以及聲音的大小，如何界定？如何判斷？

首先，我們來談一下天氣的冷熱，有人會說今天好熱、或好冷喔！天氣的冷熱其實會因人而異，因為每個的感受是不同的，對於冷或熱都是主觀的說法。

因此，我們需要比較客觀的說法，以天氣的冷熱而言，比較客觀的指標應該就是溫度了，例如：今天氣溫30度、或是10度，這樣人們就有一個比較明確的冷熱感覺。

所以，一般我們口語化說的冷或熱，常用的物理量(physical property)就是溫度，也就是客觀的指標。溫度的單位是攝氏25度，或是華氏75度，書寫方式為25℃、或是75℉。

又，當我們說誰比較高、比較矮，或是誰比較胖、比較瘦？也是有客觀的指標，對應的物理量，分別是長度及質量。所以，如果以身高175公分，體重70公斤來說明，這樣有客觀的數值指標，我們就很容易比較誰高、誰胖了。

這裡提到的客觀指標，指的是物理量要有三個概念：一個是物理量的指標、二是物理量指標的數值、三是物理量的單位。舉例說明如下：

1.         代表冷熱：以溫度之物理量為指標，單位是攝氏℃、或是華氏℉。同樣的溫度，以不同單位顯示，其物理量的指標之數值就不同。例如：溫度為攝氏25度，就相當於華氏75度。

2.         代表身高：以長度之物理量，在量測身高時，常用的單位是公分(cm)。在計算BMI指標時，身高就要採用公尺(m)的單位。

3.         代表體重：以質量之物理量，單位是公斤。

那麼代表振動的大小是甚麼呢？又代表聲音的大小是甚麼呢？

代表結構的振動，會以位移之物理量，單位是公尺(m)。因為位移的微分是速度，速度的微分是加速度，位移、速度、加速度都是可以代表振動大小的物理量，其常用單位分別為：公尺(m)、每秒公尺(m/s)、每秒每秒公尺(m/s²)。

那麼聲音又是採用甚麼物理量呢？聲音大小我們常說分貝又是甚麼呢？

當我們講話時，發出的聲音會使得空氣中的大氣壓力波動，而形成聲波在空氣中的傳播。代表聲音的大小，會以大氣壓力之物理量，也就是聲音壓力為物理量，單位是帕斯卡(Pascal)，英文縮寫Pa=N/m²。一般認定：1000Hz的純音(pure tone)，聲音壓力為20X10^-6Pa時，人耳可聽到的最小聲音壓力。聲音的分貝(decibel)值，縮寫dB，就是取此20X10^-6Pa為參考聲音壓力，所計算的分貝值。有關分貝的定義及相關說明，再另文討論。

綜合來說：

1.         代表振動的大小：以位移、速度、加速度物理量為指標，其單位分別為，公尺(m)、每秒公尺(m/s)、每秒每秒公尺(m/s²)。振動大小的界定，當結構體位移的量值大，振動就大。

2.         代表聲音的大小：以大氣中聲音壓力波動的大小來界定，是以聲音壓力的物理量為指標，其單位為Pa。當聲音壓力的量值大，聲音就大。

本文介紹物理量的三個概念，一是物理量是一個指標、二是物理量指標的數值、三是物理量的單位。例如：身高(長度)175公分、體重(質量)70公斤、氣溫(溫度)攝氏25℃等，就分別有物理量、數值、單位等三個項目的說明。

簡要來說，針對結構體振動的大小，是由結構體的位移/速度/加速度量值的大小來判斷。而聲音的大小，則是由大氣中的聲音壓力量值的大小來判斷。

希望本文對如何界定振動的大小、或聲音的大小之說明對您有幫助。

以上個人看法，請多指教！

備註：BMI (Body Mass Index)：身體質量指數、或稱身高體重指數=體重(公斤) / 身高²(公尺²)。

王栢村

2017.07.03

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《振動噪音科普專欄》為什麼新的音響喇叭會吵到鄰居？

為什麼新的音響喇叭會吵到鄰居？

上週末晚上，到一位朋友的茶花園測試他新買的音響喇叭，大夥就唱起了卡拉OK。不久，鄰居來示意太吵了，頓時間，大家都覺得過意不去，立即關閉，以免再吵到鄰居。

大夥就七嘴八舌的說，過去不管唱得多high，應該都沒有吵到鄰居，這次換了新喇叭，果然，音響效果奇佳，真的吵到鄰居了！甚麼原因呢？又怎麼改善呢？

有人說，去退貨，對的，這是SPR的S策略，把音源(Source)處理掉就好了。不過，這好像不是買新喇叭的初衷啊！

要考慮聲音的產生與傳播、以及改善策略，可由SPR：Source音源、Path傳播路徑、Receiver收受者，三個角度來思考。

R是鄰居，肯定是在的，R策略怎麼做呢？平常做好敦親睦鄰的工作，是很好的辦法！

再想一下S策略呢？首先，就是因為新喇叭的品質好，可以聽到高低音分明，顯然低音效果特別好。而且，音量可調很大，據稱是演唱會級的power。如果，不能盡情地唱卡拉OK，那這套新喇叭不就無用武之地！

那麼P策略呢？大家都想到要隔音，但是在空曠的農地上，如何做呢？怎能符合經濟效益？

觀察了一下茶花園地形現況，探索一下為什麼會吵到鄰居？ 參考圖示其原因如下：

1.     低頻率聲音容易傳播遠方：因為新喇叭品質好，特別是低音效果佳，在學理上，因為低頻聲音的波長比較長，口語化都說”穿透力”強，其實，是因為低頻聲音之波長比較長，碰到障礙物，不容易被衰減。反之，高頻率聲音之波長比較短，碰到障礙物，容易被衰減、消散降低了聲波強度，所以高頻聲音，是比較容易被隔絕，也比較不容易傳播到遠方。

2.     聲音源之反射面效應：當晚，音響喇叭擺放位置，其中一只喇叭擺放靠近牆壁，當音源靠近牆面時，會有加倍音源之效應，換言之，聲音有放大的效果。如圖示，如果單一反射面有1個單位的音量，在兩個反射面就會增為2個單位音量，相當於增加3 dB分貝；到三個反射面，就增加為4個單位音量，相當於增加6 dB分貝。

3.     陽台形成一個喇叭效應：茶花園的陽台特性，剛好形成一個喇叭口的效應，使得喇叭發出的聲音又被擴大了。

要進行噪音的改善，當然還是由SPR來思考，在喇叭S音源不變下，將來如何改善呢？參考圖示的策略說明如下：

1.     S策略：將低頻率聲音強度調小，避免低頻音傳播遠方。喇叭移出陽台牆面，放置到陽台外空曠的地方，只有一個反射面，而且是草地，可避免陽台的喇叭口效應。

2.     P策略：讓喇叭方向面向陽台，以轉換喇叭聲音傳播方向；人及桌椅都在陽台，也可適度消散降低聲音強度。

3.     R策略：茶花園主人持續的敦親睦鄰，維持良好的人際關係。

本文介紹以SPR的理念，探討生活上的喇叭噪音困擾及解決方法，希望對您有幫助。

以上個人看法，請多指教！

王栢村

2017.06.28

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【虎門科技】WEBINAR：開發能源電力系統所需之物理性模擬解決方案

【Physics-Based Simulation Solutions for Power Electronic System Development】

日期：August, 15 2017
時間：11:00 AM (Eastern Time Zone)

Description:

Physics-based simulation is indispensable in the development of power electronic systems that helps companies reduce development costs, optimize energy efficiency, increase reliability and comply with standards for EMC and safety. ANSYS provides an extensive and highly integrated set of solutions for modeling and analyzing power electronics, from 3-D physics simulation of critical components to multi-level system simulation of low/medium/high voltage drives, inverters, converters, controls and protection equipment. ANSYS Simplorer uniquely integrates detailed 3-D electromagnetic, electrical and thermal simulations with highly accurate semiconductor devices and VHDL-AMS and Spice components to create power electronic system models that can be virtually tested to analyze and optimize performance. Join us for this webinar to learn how ANSYS Simplorer is used in power electronic systems development workflows to simulate and optimize power losses and system efficiency, mitigate EMC problems, understand thermal performance, integrate controls, and inject and assess faults.

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