从事汽车内饰部件、阻尼材料、多孔衬垫、泡沫和聚合物结构工作的工程师们深知这一挑战：低反射率表面通常会导致光学测振中的信号质量问题。
本文评估了 Ommatidia 的 Q2 激光多普勒测振仪（一种基于调频连续波 (FMCW) 相干测量的多通道 LDV）是否能够可靠地检测黑色多孔汽车脚垫上的振动。该材料是非接触式振动测试中遇到的最困难表面之一，因此对于 NVH 工程师、内饰声学专家、验证实验室以及进行结构或声学鉴定的 一级/二级供应商 而言，这是一个极具参考价值的基准。
为什么低反射率表面会给光学测振带来挑战
汽车地板系统和内饰中常见的深色多孔材料由于光吸收和复杂的散射，导致光学回波微弱。在使用扫描式 激光多普勒测振仪 时，这通常表现为：
- 回波强度差
- 不稳定的相位读数
- 动态激励期间的信号丢失
- 难以捕捉小振幅运动
出现这些问题的原因是多孔材料破坏了激光背向散射，降低了可靠干涉测量所需的相干性。对于依靠振动特征来评估阻尼性能、局部共振或部件行为的 NVH 和结构声学团队来说，低反射率往往限制了非接触式测量的可行性。
这正是 Q2 的多通道 LDV 架构 展现其技术价值的地方。
Ommatidia Q2：专为挑战性表面设计的多通道 LDV
Q2 激光多普勒测振仪使用 65 束同步激光，每束激光都通过专用的光子集成电路 (PIC) 进行同步处理，以实现非接触式振动速度和位移测量。对于材料工程师和光学计量专家而言，其主要优势包括：
- 高回波灵敏度，即使在深色或多孔材料上也是如此
- 使用并行相干通道的相位稳定测量
- 每通道 40 kHz 采样率的全场采集
- 用于对齐和 ROI 定义的集成 RGB 摄像头
- 适用于验证实验室和测试台的 IP54 工业设计
由于每束光都作为一个独立的 LDV 通道运行，该系统可以在保持全场测量完整性的同时，容忍局部反射率的降低。这为接触式传感器提供了一个实用的替代方案，无需质量负载、表面处理，也不存在改变局部动力学特性的风险。
将一块深色、多孔且具有声学阻尼的标准汽车脚垫用尼龙线悬挂在铝制框架上。这确保了最小的边界约束，并避免了人工增加试样的刚度。 通过放置在脚垫后方的扬声器进行声学激励。激励信号（100 Hz 正弦波，500 mV）由 Q2 生成并经放大后驱动扬声器。Q2 放置在距离表面 1 m 处。 使用 Q2 LDV 进行脚垫振动测量的实验设置。 测试始于强度扫描，以验证整个试样的光学回波质量。实验设置
回波质量与强度扫描
尽管脚垫的反射率极低，但 Q2 在整个视野范围内报告的回波强度均在 60 dB 以上——这完全处于稳定干涉测振所需的范围之内。
强度扫描显示 60 dB 以上的均匀信号
对于习惯于处理多孔表面信号丢失或散斑主导测量的工程师来说，这一结果意义重大：它证实了 Q2 的相干架构即使在传统上被认为对光学传感“不友好”的材料上，也能保持足够的信噪比。
测振仪测量
随后在 65 个角度（–9° 至 +8°，步长 0.2°）进行了振动测量，Q2 运行在测振模式下。由于脚垫是自由悬挂的，它的表现更像是一个支撑松散的表面，在 100 Hz 时模态结构有限。尽管如此，Q2 仍成功捕捉到了所有通道的振动响应。
这对 NVH 和内饰材料工程意味着什么
对于 NVH 工程师、内饰开发团队、聚合物专家和声学验证实验室，本次演示突出了以下几项实用优势：
- 对低反射率材料进行可靠的光学测量
- 无需反光带、表面处理或喷漆
- 与加速度计不同，无质量负载风险
- 适用于阻尼层、泡沫、毛毡和纺织复合材料的扫描
- 是 SHM、部件验证和内饰声学研究的理想选择
- 支持对激励期间动态行为的全场评估
Q2 扩展了结构动力学和内饰 NVH 测试的测量范围，特别是当材料因吸光、阻尼或多孔能量耗散而被选中时。
总结
长期以来，低反射率的多孔材料一直给激光测振和光学振动测试带来挑战。本实验表明，Ommatidia 的 Q2 激光多普勒测振仪 可以在传统光学系统失效的表面上提供稳定、准确的振动测量。
查看完整报告 – 应用笔记：使用 Ommatidia Q2 激光多普勒测振仪测量汽车内衬材料的振动
对于整车厂 (OEM)、一级供应商、声学实验室和结构动力学研究人员而言，这意味着更可靠的数据、更少的测量限制，以及非接触式振动测试在内饰和阻尼材料中更广泛的适用性。
如果您想在自己的材料或测试台上评估 Q2，Ommatidia 团队可以提供测试设计、设置和数据解读支持。
访问 ommatidia-lidar.com 或发送电子邮件至 sales@ommatidia-lidar.com。
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