Page 101 - 《振动工程学报》2025年第9期

第 9 期 徐新云，等：微振动测量和评估关键技术研究 2031

其计算量大幅减小，具有优异的性能；
（2） 采用 M-ZFFT 方法的分频段倍频程分析，低
频段频谱泄漏现象得到改善，幅值误差减小，分析精
度提高；
（3） 基于分频段倍频程分析方法研发了测量评

图 27 测点 D t 三向微振动频谱
估软件，采用 MI-7208 智能测量装置，建立微振动测
Fig. 27 Three-way micro-vibration spectrum at measurement
量与评估系统。该系统本底噪声低，测量精度高，满
point D t
足半导体精密设备、医学、光学等场地对微振动评

估的要求；
（4） 采用微振动测量与评估系统对之江实验室
超洁净室隔振地基进行振动测量，测量结果表明该
实验室隔振地基微振动等级可达到 VC-E，满足精密

仪器工作场地要求。
图 28 测点 E t 三向微振动频谱
Fig. 28 Three-way micro-vibration spectrum at measurement
参考文献：
point E t
大 幅 衰 减， 振 动 速 度 峰 值 为 17.4 μm/s， 已 达 到 VC-
[1] DENG X S，WU Y X. Simulation study on precision vibra-
B 等级。超洁净实验室地面采用隔振地基，在垂直
tion reduction system for working stage of lithography[C]//
方向上两测点可达到 VC-E 等级，水平方向达到 VC-
Proceedings of 6th International Conference on Electronic
F 等级，满足该精密仪器使用场地的要求，也验证了
Packaging Technology. Shenzhen：IEEE，2006：325-329.
微振动测量与评估系统具备测量 VC-F 级微振动的
[2] GORDON C G. Generic criteria for vibration-sensitive equip-
能力。 ment[C]//SPIE Proceedings Vol. 1619 Vibration Control in

4.3 系统稳定性测量实验 Microelectronics， Optics， and Metrology Meeting. San
Jose，CA，USA：1992.
为了验证微振动测量与评估系统的稳定性，对 [3] 中华人民共和国住房和城乡建设部. 电子工业防微振工程
测点 D t 进行 12 h 测量实验。取每一时段内微振动 技术规范：GB 51076—2015[S]. 北京：中国计划出版社，2015.
值进行比对，如图 29 所示。该系统在 12 h 以内测量 Ministry of Housing and Urban-Rural Development of the
结果稳定性好。 People’s Republic of China. Electronic industry anti-micro-
vibration engineering technical specifications： GB 51076 —

4.0
垂直Z方向 2015[S]. Beijing：China Planning Press，2015.
3.5 水平X方向 [4] ZAYTSEV G V，KHZMALYAN A D. A family of optimal
水平Y方向
幅值 / (μm·s −1 ) 2.5 window functions for spectral analysis with the spectrum side-
3.0
lobe falloff rate multiple of 12 dB per octave[J]. Journal of
2.0
Communications Technology and Electronics， 2020，
1.5
1.0 65(5)：502-515.
[5] BROWN J C，PUCKETTE M S. An efficient algorithm for
0.5
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 the calculation of a constant Q transform[J]. Acoustical Soci-
时间 / h
ety of America Journal，1992，92(5)：2698-2701.

图 29 12 h 测量结果 [6] 陈智锋，张绍宗，吕海宝，等. 隔振设计在超精密加工与
Fig. 29 12 hours measurements 测量中的应用 [J]. 航空精密制造技术，2002，38（3）：10-13.

CHEN Zhifeng， ZHANG Shaozong， LYU Haibao， et al.
The application of design of vibration insulation in ultrapreci-
5 结 论
sion machining and measuring[J]. Aviation Precision Manu-
facturing Technology，2002，38（3）：10-13.
通过对环境微振动测量和等级评估的研究得出
[7] 毛育文，涂亚庆，肖玮，等. 离散密集频谱细化分析与校
以下结论： 正方法研究进展 [J]. 振动与冲击，2012，31（21）：112-119.
（1） 针对倍频程分析中 FFT 方法的缺点，提出了 MAO Yuwen，TU Yaqing，XIAO Wei，et al. Advances and

M-ZFFT 方法。通过仿真验证，该方法可使幅值误差 trends of study on discrete intensive frequency spectrum zoom-
减小，且能区分密集频率成分，与相同点数 FFT 相比 ing analysis and correction methodology[J]. Journal of Vibra-