對于電機、齒輪箱等旋轉機械設備而言，設備的振動狀態監測十分常用，市場上各種狀態監測軟件功能齊備，振動信號的采集以及不同要求下的圖譜繪制功能豐富。設備工程師可以利用這些豐富的信息對設備運行狀態進行監控、評估甚至故障診斷。

    利用振動信號對設備的狀態進行監控第一步就是振動信號的采集。且不說振動信號采集后的處理等環節，單獨就振動傳感器的布置大致就有水平、垂直、軸向等。如下圖所示：

    在工程實際測量中，會發現不同方向的測量值大小不同。此時有工程師提問：應該取哪一個值？

    事實上，這就要理解振動的角度來看。首先我們說一個質點存在于三維空間，如果這個質點在三維空間出現振動，如果在每一個時刻對這個質點標記位置，那么這個質點的振動軌跡就是一個三維的。振動的結果質點有可能回到原來位置，有可能不回到原來的位置。那么我們觀測振動實際上就是觀測這個質點在三維的運動。

    對于一個軸系統而言，如果我們把這個三維用軸向Z和徑向平面來描述，而徑向平面又有X、Y方向。那么我們對這個軸的振動就是用X、Y、Z的三維坐標系統來看了。

    在這個三維系統里，質點任意時刻的位置都可以質點此時狀態在X、Y、Z三個坐標上的投影來表示。

    任意時刻的質點位置與初始位置之間的距離就是位移；位移對于時間進行微分就是速度；速度對時間進行微分就是加速度。（我們做振動分析的幾本信號都可以從位置信號計算得到。）

    說到這里不難發現，X、Y、Z三個數值對于振動而言都是一個分量，其本質含義從性質上并無差異。當我們研究軸系統振動的時候，應該采取三個值中的哪個值呢？

    如果單獨就一個質點而言，對于并無性質差異的三個分量，最嚴密的方法是將數值合成。由于工程條件限值，或者是測量點數限值，往往沒有測量三個點。此時，從工程角度，通常選擇影響最大的值，換言之就是數值最大的值。

    但是對于軸系統而言，軸向往往和徑向具有不同的剛度，同時振動受周邊的影響不同。因此往往將軸向和徑向平面分開看。（從一般的振動分析可以看到，軸向偏大經常與軸系統連接有關。）

    從上面分析可以看到，在對機械設備進行振動測量、監測的時候，如果能夠采集三個方向的振動，盡量采集三個方向。分析的時候最準確的方法是合成之后進行分析。

    工程上，出于簡化目的，如果是軸系統，則將軸向和徑向分開，在徑向上可以選最大值進行記錄。最好可以將軸向數據也予以采取。

    其中不難看出，其徑向上只要兩個測點位置相互垂直即可。只不過工程上經常采用徑向的水平、垂直兩個方向，便于標記和采集。

    如果工程師進一步仔細思考不難發現一個地方，我們做振動監測經常使用的軸心軌跡是什么？事實上，軸心軌跡就是振動在徑向的平面投影。我們通過分析軸心軌跡的一些特征可以對系統的振動做一些分析和診斷。

    不妨讓大家再思考一步，軸心軌跡與振動的頻域展開中間是怎樣的關系？