轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動角速度數(shù)值上與轉(zhuǎn)軸橫向彎曲振動固有頻率相等，即：ω=ωn時的轉(zhuǎn)速稱為臨界轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)子在臨界轉(zhuǎn)速附近轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)軸的振動明顯變得劇烈，既處于“共振"狀態(tài)，轉(zhuǎn)速超過臨界轉(zhuǎn)速度后的一段速度區(qū)間內(nèi)，運轉(zhuǎn)又趨于平穩(wěn)。所以通過觀察轉(zhuǎn)軸振動幅值-轉(zhuǎn)速曲線可以測量臨界轉(zhuǎn)速。
傳感器支架上安裝x、y向渦流傳感器，其探頭端面與轉(zhuǎn)子外圓之間的間隙按傳感器線性范圍的中值調(diào)整；光電傳感器安裝于正對聯(lián)軸器反射標記處。
按照要求逐漸增加轉(zhuǎn)子速度，可觀察到不超出轉(zhuǎn)子試驗臺操作范圍的振動。當(dāng)轉(zhuǎn)速升到臨界轉(zhuǎn)速時，振幅的峰值大，且相位角發(fā)生180°的變化，在示波器上看到的軸心軌跡如圖所示。
軌跡圖形上的亮點（鍵相點）在臨界轉(zhuǎn)速時其位置變化180°。由低速到高速變化的振動情況可由繪圖儀繪出幅頻及相頻特性（波特圖），如圖所示。
轉(zhuǎn)子振動的相頻曲線和幅頻曲線，從相位和振幅兩個不同的方面反映了轉(zhuǎn)子的振動特性，顯然這兩者之間是密切相關(guān)的。正是由于轉(zhuǎn)子的不平衡相位與由不平衡所引起的振動相位之間有上述隨轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系，才使得轉(zhuǎn)子的振動在臨界轉(zhuǎn)速之前，隨著轉(zhuǎn)速的升高而升高，并在臨界轉(zhuǎn)速時達到峰值；在轉(zhuǎn)速超過臨界轉(zhuǎn)速以后，由于不平衡矢量與振動矢量之間的相位差超過90°，就是說，這時由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動而形成的離心力已經(jīng)開始抵消由于轉(zhuǎn)子變形而造成的弓狀回轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，因此越過臨界轉(zhuǎn)速以后，振幅開始下降。高于臨界轉(zhuǎn)速越多，不平衡相位就越接近于超前轉(zhuǎn)動相位180°，抵消作用也越大，因此振動也越小，運轉(zhuǎn)越加平穩(wěn)。
