振动是一切运动机械及承受动态载荷的工程结构所具有的运动现象。振动信号中包含着机械及结构的内在特性和运行状况的信息。振动状态还体现着结构运行的品质,如车辆、航空航天设备等运载工具的安全性及舒适性；桥梁、水坝以及其他大型结构的抗灾害的能力及寿命等。随着生产技术发展、人类对环境安全的重视,工程振动问题的研究和应用具有更广阔的发展空间。对运行机械的故障进行诊断、对工程结构的损伤进行探测,及对环境振动(包括天然地震)的监测等,都是振动测试的重要应用领域。　　 本文首先对目前国内外工程振动检测仪器的技术现状及发展趋势进行了分析,指出当前仪器在低频性能、动态范围、智能性、功能性等方面都有很大的提高,但同时也指出当前仪器的发展趋势是以用户对仪器功能的个性化需求为主导,即利用市场上成熟的振动传感器,再结合强大的嵌入式技术,自己完成仪器的功能设计和裁剪,开发满足自主功能需求的振动检测仪器。　　 接下来,根据一般建筑工程结构振动的特点及当前工程振动检测仪器的发展趋势,在分析了相关传感器及嵌入式技术的背景下,提出基于力平衡式加速度传感器,结合ARM+Linux的开发模式,构建嵌入式工程结构振动检测系统。该系统应具备的功能是对桥梁、大坝、高层建筑等工程结构的振动信号进行实时采集、分析处理、显示等；所测数据能够一定程度上反映被测对象的实际振动情况,通过与相应的振动标准对比,得到被测对象的状态评估结果；系统在稳定性、功能性和智能性以及各项参量指标方面都有突出的表现。具体来说,系统需要解决的技术问题主要有两个方面:一是加速度信号的正确拾取,包括信号放大滤波、ADC数据采集；二是速度和位移信号的获取,通过数据处理算法实现,包括FFT算法、直接数字积分算法。其余部分均在此功能基础上进行扩展设计。　　 然后,在对系统主要模块进行功能测试的基础上,设计了测试方案,对系统整体进行测试。由于条件限制(传感器数量有限),考虑以物探楼4楼某实验室作为测试场地,固定窗边的某一点进行多天多组观测,以初步评估在周围环境影响下该测点的振动水平,为后续的研究提供有价值的资料。分两种情况进行测试:一是测量建筑物的周围环境包括交通、施工等导致的建筑物振动响应；二是在人为瞬间激励的作用下,系统所采集到的冲击振动响应。测试结果表明,系统工作稳定,分别得到了在各自情况下的振动响应,且加速度积分效果良好,失真小。　　 通过本文的研究设计,得出如下主要结论:　　 (1)利用力平衡加速度传感器,结合当前的ARM+Linux的嵌入式开发模式,研究设计的振动检测系统方案可行,可以进行建筑物等工程结构的振动响应测试；　　 (2)完成了嵌入式开发环境的搭建,并基于此平台开发了数据采集及处理、显示等应用程序；实现了ARM平台下的基于FFT的直接数字积分算法,完成了加速度信号到速度和位移信号的不失真转化；　　 (3)由现场实验数据分析可得,建筑物等工程结构振动频率以低频为主。在环境振动情况下,振动幅度较小,频率分布在10Hz左右；在人为激励下,振动加速度幅值最大约为±0.06m/s2,频率分布在8到28Hz之间,与国家标准中给出的典型响应范围相符合。　　 最后,指出了本文的一些不足之处,为后续工作提出了若干修改建议。例如,选用位移传感器进行对比测量；选用24位A/D转换器,提高数据采集精度；研究频域积分法的应用；采用ARM+DSP硬件平台,提高系统运算速度。