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30多年來，TMC一直致力于為精密測量實驗室和工業提供精密工作臺面和隔振系統。為了提供最佳性能，精密“臺面”及其配套隔離器的設計必須解決核心問題：環境噪音的控制。

有三個主要的振動源（噪音）：地面振動，聲學噪音，和“直接力”干擾。地面振動或地震振動存在于世界上所有的環境中。這種噪音有各種各樣的來源，從海浪沖擊海岸線，大地板塊的持續磨擦，風吹動樹木和建筑物，到人為的來源，如機器，暖通空調系統，街道交通，甚至是行走的人。TMC隔振系統旨在將這些振源的影響降到 最 di。

噪音來自許多相同的來源，但通過空氣壓力波傳輸到有效載荷。這些直接在有效載荷上產生影響。即使是亞音速聲波也可以通過在氣動減振器的膜片上產生氣壓差來干擾有效載荷。附近的暖通空調通風口產生的氣流也會產生“聲學”噪音。TMC為OEM應用生產隔音罩，通過在整個有效載荷上提供一個幾乎密封、重量足夠、吸收能量的隔音罩，從而保護有效載荷免受這種類型的干擾。

聲學噪音可以測量，但它對有效載荷的影響取決于許多難以估計的因素（如有效載荷的聲學橫截面）。對這類噪音源的分析超出了本討論的范圍。*一般而言，50Hz以上的振動主要為聲學噪音。

第三個振動源是直接施加在載荷上的力。這些可以是直接機械耦合的形式，如振動通過軟管傳輸到有效載荷，或激光水冷卻線。它們也可以來自有效載荷本身。以半導體檢測設備為例，移動載物臺是用來定位硅片。用于使載臺加速的力也以反作用力的形式作用于有效載荷的“靜態”部分。移動載物臺也改變了有效載荷的整體質量中心（COM）。通過TMC的MaxDamp®系列隔振器，可以被動地減少這些振動源，也可以主動地使用反饋或前饋技術。有效載荷產生的噪音源通常是眾suo周zhi的性質，不需要任何測量來描述。

通過有效載荷設計，可以最大限度地減小振動對載荷的影響。TMC提供了多種蜂窩狀光學平臺，面包板和平臺。這些可適用于標準和定制的形狀與尺寸。通過具有高共振頻率和特殊的阻尼特性，來降低環境噪音的影響（有關氣動減振器的更多信息）。

1.1 測試噪音

地震（地面）噪音通常不能事先知道，必須進行測量。地震噪音源有兩種：周期性或相干噪音，及隨機或非相干噪音。第一種方法需要使用振幅譜，而第二種方法使用振幅譜密度進行分析。為了確定有效載荷的預期振動水平，這些必須與支撐它的隔離系統的振動傳遞函數相結合。

1.1.1 周期性噪音

周期性噪音通常來自旋轉機械。到目前為止，最常見的例子是暖通空調系統中使用的大風扇。這些風扇以恒定的速率旋轉，可以產生連續的單頻振動(有時也會產生幾個諧波頻率)。另一個常見的來源是空氣壓縮機。壓縮器應該被認為是周期性的、相干的噪音源，盡管它們是非平穩的，這意味著測量結果會根據噪音源是否是有源的而變化。所有周期噪音源，不論其是否平穩，均應采用振幅譜測量法進行測量。

振幅譜測量是從傳感器測量噪音中，由采取傅里葉變換的數據收集。最常見的傳感器是加速度計，它將產生一個以加速度為單位的頻率函數的頻譜。加速度計很受歡迎，因為它們有一個“平”頻響，而隨機的地面噪音在加速度上通常是相當“平”的(見下文第1.2.2節)。振幅頻譜也可以表示為速度或位置振幅作為頻率的函數。大多數頻譜分析儀使用快速傅里葉變換，或FFT。FFT分析儀在輸入數據中找出每個頻率的振幅并繪制它。這包括任何周期性噪音源的振幅和頻率。使用振幅譜測量周期性噪音源的振幅與數據記錄的長度無關。

1.1.2 隨機噪音

隨機或非相干噪音，是使用振幅譜密度來測量的。區別在于，在分析儀顯示之前，振幅譜(上圖)乘以數據記錄長度的平方根。結果是一條曲線，它以[單位]/√Hz為單位測量隨機噪音，其中[單位]可以是加速度、速度或位置。這種對測量帶寬的歸一化確保了測量的噪音電平獨立于數據記錄的長度。**例如，如果不進行這種校正，如果數據記錄的長度增加了100倍，隨機噪音的水平就會減少10倍。請注意，當使用譜密度時，周期性噪音源的振幅會隨著數據記錄變長而增大。隨機的地面噪音水平變化很大，但一個“平均”地點的噪音可能在0.5μg/√Hz 之間，在1到幾百Hz之間。隨機噪音也可以是非平穩的。例如，暴風雨天氣會顯著增加隨機地震噪音的水平。圖1顯示樓宇常見的噪音聲級。

1.1.3 測量有效值

由于大多數地點既有隨機的噪音源又有周期性的噪音源，因此通常需要提出一個單一的數字來描述噪音水平。這通常是通過在 指 ding 的頻率范圍內引用一個RMS(均方根)噪音水平來實現的。幸運的是，通過在特定的頻率范圍內對功率譜密度或PSD進行積分，這是很容易做到的。PSD是振幅譜密度的平方。這給出了如下表達式：頻率f1和f2之間的均方根運動

該公式在考慮了周期性噪音源和隨機噪音源的情況下，正確地計算了測量值的均方根值。大多數頻譜分析儀能夠執行這種集成作為一個內置的功能。任何單一周期源對這個均方根值的貢獻都可以用振幅譜(而不是振幅密度)和峰值除以/ √2來測量。幾個峰的貢獻可以通過正交相加來合并。均方根值有時也表示為“1/3倍頻程圖”，其中1/3倍頻程頻率箱計算的均方根值的直方圖顯示為頻率的函數。八音度是頻率的兩倍。

1.1.4 描述光電隔離器

載荷上的噪音水平可以通過測量上面所述的地面噪音來預測，然后將這些頻譜乘以隔離系統的傳遞函數。傳遞函數是一個無量綱乘法器，指 ding 為頻率的函數，通常被稱為隔離器的傳遞率。它通常被繪制成桌面運動與地面運動的比率作為頻率的函數。通常用分貝(dB)來表示傳輸率:

在實踐中，對隔離系統傳遞函數的測量可能會被作用在有效載荷上的其他噪音源所干擾(如聲學噪音)。這是許多測量傳遞函數有噪音的主要原因。為了提高傳遞率測量的質量，可以使用“振動臺”。然而，這是危險的，因為它可能會在低振動水平上影響系統的性能。氣動隔離器的傳遞函數將在2.0節中討論。

*參見Cyril M. Harris, Ed，沖擊和振動手冊，Third Ed（McGraw-Hill公司，1987）

**其他正常化經常適用，如修正“數據窗口”，這超出了本文的范圍。參見“信號分析的基本原理”，應用說明編號243。惠普公司。

***經Colin Gordon協會許可轉載。VCA-VCE指振動敏感工具和儀器的*標準。顯示的電平是1/3倍頻帶中心頻率測量的均方根值。

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TMC為納米技術設計和制造*的建筑地面隔振系統。TMC隔離器支持超精密測量、儀器和制造。我們繼續 領 xian 于行業*的主動、慣性振動消除系統，具有壓電驅動器和數字控制器。我們的無源產品范圍從簡單的、桌面隔離顯微鏡底座，到幾乎任何尺寸的光學表系統。

TMC產品讓光子學、半導體制造、生命科學、藥物發現和納米技術等領域的超精密研究、測量和制造成為可能。

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