ISO 5349-3 手傳衝擊振動（HTS）量測與評估｜imc 測試方案
ISO 5349-3｜VPM 值 pF｜flath 頻率加權｜歐盟機械法規 2023/1230｜imc ARGUSfit・FAMOS
ISO 5349-3 是針對手持電動工具、氣動工具與手導式機械所產生的「手傳衝擊振動」（Hand-Transmitted Shock，HTS）所訂定的量測與評估標準。它以三軸合成後的振動峰值量級（VPM）值 pF 代表衝擊的平均峰值，補足 ISO 5349-1 以 RMS 評估時無法反映衝擊強度的缺口。
歐盟機械法規（EU）2023/1230 自 2027 年起適用，要求製造商或供應商提供重複衝擊的「加速度峰值振幅平均值」，ISO 5349-3 的 pF 即為對應的申報參數。集研科技為 imc 台灣代理商，提供 ARGUSfit 資料擷取系統搭配 imc STUDIO 與 imc FAMOS 軟體的完整測試方案。
ISO 5349-3 標準重點
以峰值評估衝擊
以 VPM 值 pF 代表加速度峰值振幅的平均值，能呈現衝擊扳手、射釘槍、鑿岩錘等工具的瞬間衝擊強度。
與 ISO 5349-1 同頻率範圍
使用 flath 頻率加權，涵蓋 8 Hz 至 1 000 Hz 倍頻帶，並建議與 ISO 5349-1 的 ahv 一併評估。
對應歐盟 2027 申報
pF 為歐盟機械法規（EU）2023/1230 要求申報之重複衝擊加速度峰值振幅平均值的對應參數。
過去手傳振動評估以 ISO 5349-1 的 ahv（頻率加權後三軸總值的 RMS）為主。RMS 反映的是能量平均，對瞬間尖峰明顯的工具，無法呈現衝擊本身的強度；ISO 5349-1 也註明人體對重複衝擊的反應仍未完全明瞭，應用時須謹慎。ISO 5349-3 提供可重複、可比較的衝擊峰值評估方法，對製造商而言，既是法規申報依據，也是比較同類機型、改善減振設計的工具。
HTS 的類型：孤立衝擊、重複衝擊與連續衝擊
孤立衝擊
單次衝擊之間有明顯的低振動或無振動期間，例如手動單發觸發的射釘槍。
重複衝擊
一連串的孤立衝擊，間隔可規律也可不規律，例如氣動釘書機、衝擊式螺帽扳手。
連續衝擊
衝擊之間振動幾乎不衰減，操作者感受為連續振動，例如鑿岩錘、碎石機。
標準附錄指出，孤立衝擊與連續衝擊的轉換點通常落在平均重複率約 15 s-1 至 30 s-1 之間，但會隨衝擊持續時間、頻率成分與個人敏感度而不同，因此標準並未訂定單一門檻。
手傳衝擊振動（HTS）的訊號類型與轉換區
核心評估參數：VPM 值 pF
ISO 5349-3 使用 flath 頻率加權，也就是 Wh 加權中的「頻帶限制」部分。先將 x、y、z 三軸的瞬時加速度分別做 flath 加權，再逐點計算平方和開根號，得到瞬時三軸總值 aFv(t)，最後計算 pF。
pF 計算方式
pF = √( Σ aFv,i6 ÷ Σ aFv,i4 )
六次方與四次方的比值會自然放大峰值的影響，因此能代表「平均峰值」，又比單純取最大值穩定。
- pF 不是峰值因子（crest factor，峰值 ÷ RMS），峰值因子在標準附錄 C 中屬於補充參數。
- 三軸必須先逐點合成瞬時值，再計算 pF；沿用 ISO 5349-1 先算各軸 RMS 再合成的做法，不適用於峰值評估。
flath 與 Wh 頻率加權曲線比較
除 pF 外，報告須一併記錄量測時間 Tm；孤立衝擊應記錄衝擊次數，重複衝擊則記錄重複率 R 或平均重複率。
量測系統與安裝要求
| 項目 |
ISO 5349-3 要求 |
| 頻率加權 |
flath（Wh 的頻帶限制部分），規格依 ISO 8041-1 |
| 量測軸向 |
三軸同步量測；無法三軸時須含主導軸，並以 1.0 至 1.7 的倍數估算總值且於報告說明 |
| 感測器安裝 |
剛性固定於握持位置，不得使用手持式安裝座；手柄彈性包覆材料應先移除 |
| 安裝共振頻率 |
需遠高於量測頻率上限，建議大於 6 250 Hz |
| 機械濾波器 |
可用於防止壓電式感測器直流偏移，但 6 250 Hz 以下增益或衰減須極小 |
| 採樣率 |
不低於 6 294.6 Hz，可使用更高採樣率 |
| 量測期間 |
涵蓋典型使用情境；單次或不規則衝擊需至少 10 次衝擊事件，期間以不超過 30 秒為宜 |
| 不確定度 |
依 ISO/IEC Guide 98-3（GUM）評估 |
整理自 ISO 5349-3 第 6 章，實際執行請以標準正式條文為準。
由於衝擊訊號常含有 1 250 Hz 以上的高頻能量，量測系統的實際頻寬會明顯影響峰值結果。選用頻寬充裕、抗衝擊的擷取系統與高共振頻率的加速規，是取得可靠 pF 的前提。
ISO 5349-3 量測系統架構與 pF 計算流程
常見工具的 pF 參考範圍
標準附錄 B（資訊性）列出部分常見機型的參考值，用以說明數值量級，不代表個別機型或技術水準：
| 工具類型 |
ahv 參考（m/s²） |
pF 參考（m/s²） |
| 電池式衝擊起子 |
10.0 至 25.0 |
800 至 4 000 |
| 電池式混凝土射釘槍 |
4.0 至 7.5 |
800 至 5 500 |
| 氣動鑿岩錘 |
2.5 至 7 |
300 至 1 700 |
ahv 只有個位數到二十多 m/s²，pF 卻可達數千 m/s²，這正是 RMS 指標無法反映衝擊強度的原因。
imc 手傳衝擊振動測試方案
集研科技為 imc 台灣代理商，提供 ARGUSfit 資料擷取系統搭配 imc STUDIO 量測軟體與 imc FAMOS 分析軟體，涵蓋 ISO 5349-3 從擷取、加權到 pF 計算與報告的完整流程，並可同時計算 ISO 5349-1 的 ahv。
硬體：imc ARGUSfit-ICPU-6
imc ARGUSfit 資料擷取系統
| 類比通道 |
6 通道（模組卡扣式擴充），支援電壓與 IEPE/ICP 感測器，內建 4.2 mA 感測器供電 |
| 採樣率／頻寬 |
總採樣率 5 MS/s，單通道最高 500 kHz，頻寬 0 至 220 kHz |
| 解析度／雜訊 |
24 位元 ADC，雜訊典型值低於 3 μVrms |
| 環境耐受 |
-40 °C 至 +85 °C、IP50，通過 MIL-STD-810 振動測試 |
| 量測模式 |
電腦連線量測、脫機獨立運行或兩者交互運行 |
| 資料儲存 |
電腦硬碟；內建 microSD 槽，最大 512 GB |
單通道 500 kHz 採樣率遠高於 ISO 5349-3 的 6 294.6 Hz 最低要求，可完整捕捉衝擊瞬態與高頻成分。
感測器
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三軸 IEPE 加速規
建議使用三軸 IEPE 壓電加速規，並確認量程、耐衝擊峰值與安裝共振頻率符合衝擊量測需求。例如量程 500 g、耐衝擊 5 000 g、共振頻率約 9 kHz 的三軸加速規，可滿足大於 6 250 Hz 的安裝共振建議。
軟體：imc STUDIO 與 imc FAMOS
imc FAMOS 訊號分析軟體
- imc STUDIO：設定擷取參數、即時監控與自訂操作面板。
- imc FAMOS：VibrationFilter 函數已擴充，內建符合 ISO 5349-1 與 ISO 8041-1 的 flat(h) 濾波器（FAMOS Professional 以上版本）。
- 可自動完成三軸瞬時合成、pF 計算與報告產出，降低人工計算錯誤。
imc FAMOS VibrationFilter 函數內建 flat(h) 濾波器
ISO 5349-3 量測流程
- 規劃量測：確認工具類型、典型作業情境、衝擊類型與量測期間。
- 安裝感測器：於握持位置剛性固定三軸加速規，軸向依 ISO 5349-1 定義，必要時移除手柄彈性包覆。
- 設定系統：設定採樣率、量程與 flath 加權，確認無過載。
- 執行量測：依典型作業操作工具，同步記錄三軸時域訊號，並取得足夠的衝擊事件數。
- 分析計算：三軸逐點合成後計算 pF，並計算 ahv、重複率與標準差。
- 產出報告：依標準第 8 章記錄引用標準、pF、標準差、衝擊次數或重複率、偏差與異常情形。
ISO 5349-3 手傳衝擊振動 FAQ
Q1：ISO 5349-3 和 ISO 5349-1 有什麼不同？
ISO 5349-1 以 Wh 加權的 RMS 值 ahv 評估長時間振動暴露；ISO 5349-3 則以 flath 加權後的 VPM 值 pF 評估衝擊峰值。兩者互補，ISO 5349-3 也建議評估 HTS 時一併評估 ISO 5349-1 的連續振動。
Q2：pF 是峰值因子（crest factor）嗎？
不是。pF 是三軸瞬時總值六次方總和與四次方總和比值的平方根，單位為 m/s²，代表平均峰值。峰值因子是峰值除以 RMS 的無單位比值，在標準中屬於附錄 C 的補充參數。
Q3：歐盟什麼時候要求申報衝擊振動數值？
歐盟機械法規（EU）2023/1230 自 2027 年起適用，要求製造商或供應商提供重複衝擊的加速度峰值振幅平均值。ISO 5349-3 指出 flath 頻率範圍內的 pF 即為對應的申報參數。
Q4：量測系統的採樣率至少要多少？
ISO 5349-3 要求不低於 6 294.6 Hz。由於衝擊訊號常含高頻成分，實務上建議使用頻寬更充裕的擷取系統，例如單通道最高 500 kHz 的 imc ARGUSfit。
Q5：只能量單軸或雙軸時怎麼辦？
必須包含振動最大的主導軸，並以 1.0 至 1.7 的倍數估算三軸總值，報告中需說明主導方向、倍數與理由。
Q6：如何確認適合我的 ISO 5349-3 測試配置？
建議提供工具類型、衝擊型態（單發或連續）、預估衝擊強度與是否需同時量測 ISO 5349-1，集研科技可協助規劃 imc 擷取系統、感測器與軟體配置。
需要 ISO 5349-3 手傳衝擊振動測試方案？
提供您的工具類型、衝擊型態與測試需求，集研科技可協助規劃 imc 量測系統、感測器配置與報價。