振动测试是评估结构健康状况和动态性能的重要手段。振动测试设备，如加速度计、速度传感器、位移传感器、动态信号分析仪等，能够精确测量结构在各种工况下的振动响应，为桥梁检测提供精准支持。通过振动测试，桥梁检测工程师可以深入了解结构的动力学行为，及时采取措施避免安全事故的发生。本文中交路桥科技将介绍振动测试设备与大家分享。

（1）桥梁上分析软件主要为模态分析软件，用于处理测试数据，识别桥梁的模态参数如自振频率、阻尼比、振型等。

（2）数据采集系统包括数据采集单元（DAQ）和动态信号分析仪（DSA），DAQ用于采集振动传感器的信号，通常具有多通道和高采样率；DSA用于实时分析振动信号，可以显示频率谱、时域波形等。

（3）振动传感器内部由质量、弹簧和阻尼器构成的单自由度振动接收被测振动。

1、振动传感器

（1）磁电式速度传感器

原理：磁电式加速度传感器通常包含一个永磁体和一个线圈。当传感器随被测物体振动时，永磁体与线圈之间的相对运动会在线圈中感应出电动势（EMF），电动势与加速度成正比。根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通量的变化率有关。

（2）压电式加速度传感器

原理：压电式加速度传感器利用压电效应来测量加速度。当一个压电材料（如石英或陶瓷）受到力的作用时，它会产生电压，这个电压与施加的力成正比。

特点：高灵敏度、宽动态范围和良好的频率响应，使它们适用于精密测量和高频振动监测。然而，它们通常需要外部电源，并且相对较贵。

（3）伺服式加速度传感器

·原理：当被测振动物体通过加速度计壳体有加速度输入时，质量块偏离静平衡位置，位移传感器检测出位移信号，经伺服放大器放大后输出电流，该电流流过电磁线圈，从而在永久磁铁的磁场中产生电磁恢复力，迫使质量块回到原来的静平衡位置，即加速度计工作在闭环状态，传感器输出与加速度计成一定比例的模拟信号，它与加速度值成正比关系。

·特点：具有动态性 能好、动态范围大和线性度好等特点。由于有反馈作用，增强了抗干扰的能力，提高测量精度，扩大了测量范围，伺服加速度 测量技术广泛地应用于惯性导航和惯性制导系统中，在高精度的振动测量和标定中也有应用。

（4）压阻式加速度传感器

·原理：压阻式加速度传感器内含了应变计，它可以测量质量块支撑悬臂梁的应变。在惯性力作用下质量块上下运动，悬臂梁上电阻的阻值随应力的作用而发生变化，引起测量电桥输出电压变化，以此实现对加速度的测量。

·特点：传感器简单、成本低廉，适用于大量生产。它们广泛应用于消费电子产品和工业控制系统。压阻式传感器可能受到温度波动和长期使用中的漂移影响。

（5）电容式加速度传感器

·原理：电容式加速度传感器通过测量两导电板之间的电容变化来检测加速度。当加速度作用于传感器时，这些板之间的距离发生变化，导致电容发生变化。

·特点：具有低功耗、较高的稳定性和耐用性，特别适合用于电池供电的设备和长期监测应用。不过，它们可能对温度和其他环境因素较为敏感。

2、索力测试

振动法是索力测试的常用方法，在斜拉桥拉索索力、拱桥吊杆、悬索桥吊杆以及体外预应力束测试中应用广泛。索力测试原理利用索张力和振动频率之间的关系，利用振动传感器获取振动时程曲线，再通过频谱分析获取振动频率，结合索参数得出索力。随着基于视觉测试技术、微波雷达技术的发展，此类非接触的测量设备也逐渐在索力测试得到应用。

3、桥梁频率和模态测试

桥梁结构在荷载作用下的振动加速度一般在0.1～1m/s，频率在0.1～20Hz范围内变化，属于典型的低频振动，桥梁振动测试多采用低频特性好的振动传感器。由于桥梁结构规模较大，需要同时布置多个振动传感器同步测量，设备厂商专门开发了桥梁模态测试系统，采用无线方式连接多个模块，大大方便了现场测试。

中交路桥科技作为行业内的先行者，不仅以其深厚的专业底蕴和前瞻性的技术视野引领着行业发展方向，更通过不断研发高效、智能的检测设备，为道路、桥梁等关键交通设施的安全运行构筑起坚实的防线。这些创新成果的应用，不仅极大地提高了检测效率与精度，还显著降低了人为误差，为构建更加安全、可靠的交通网络提供了强有力的技术支撑。”。