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LabVIEW如何进行声音与振动的测试

产品价格1000

- 更新时间 - 2018-08-09

厂商性质生产商

公司名称北京市瀚文网星科技有限责任公司

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产品简介

INTRODUCTION TO THE
LabVIEW如何进行声音与振动的测试
IEPE或者ICP设备通常要求恒定电流激励(i.e. 2 to 20mA)用作源。为什么一些传感器也指定了激励电压?它与NI的IEPE产品指标里的的兼容电压有什么关系么?

产品描述

DESCRIBE

声音与振动的信号调理电路是很简单的。测量加速度和声压值的典型系统包括以下元件:

•         传感器

•         传感器激励电源

•         合适的消除噪音接地装置

•         消除系统直流偏移的交流耦合

•         使用仪器放大器来提高传感器的信号质量

•         在数据采集系统中加入抗混叠低通滤波器的同时,还能降低新好的噪声幅度

•         使用同步的采样保持电路以保证通道之间信号的同时性

如前所述,声音与振动的测试容易受到噪音的影响。您可以通过合理将系统接地的方法来减少影响,也可以对信号进行适当的调理或将传感器接地的方法,来避免环形接地现象和浮地节点的出现。如果传感器接地,连接是不同的。如果传感器是浮地的,那麽就必须将信号调理系统的反相输入接地。

传感器获取的信号包括直流和交流两个部分,直流部分可将交流部分偏移零点。交流耦合可以通过连接信号的电容器,消除系统中的直流偏移。交流耦合传感器系统可消除由老化和温度效应引起的传感器长期直流漂移,从而显著地提高了分辨率,扩大了系统的可用动态范围。

在精密测量过程中,系统的采样率必须至少是被采集信号频率的两倍。为了确保频率范围采样正确,在ADC前安装低通滤波器。这样就能够确保您减小高频率噪音的影响,也可以保证高于采样率频率二分之一的混叠信号成分不会影响到测量结果。

传感器同测量仪器的连接

举例:NI 9234 C系列模块,是专门为加速度计和扩音器测量设计的。(如图2所示)NI 9234能够以51.2kS/s的采样速率,同时采集四个模拟输入通道。并且提供软件可开关的IEPE信号激励、交流/直流耦合、以及抗混叠滤波功能。

图2. 使用NI CompactDAQ底板的NI 9234 C系列模块

该模块有四个BNC接头,每个都能够连接到一个IEPE传感器上(如图3所示)。接头的中心节点,AI+提供直流激励和被测交流信号连接。接头的外壳,AI-提供激励返回通路和被测交流信号地线。

图3. NI 9234 BNC接头分配

IEPE传感器需要一个合适电缆和/或接头连接到C系列模块的BNC输入端。三坐标轴加速度计有三个输出,一个坐标轴对应一个采集通道,每个都需要独立的信号激励源。

NI9234既可以连接接地的IEPE传感器,也可以连接浮地的IEPE传感器,但是必须使用浮地连接以防止接地噪音的引入。典型的IEPE传感器与地之间是电气隔离的,所以NI 9234同传感器的连接即使在传感器接地的情况下,也是浮地连接的。

熟悉您的测量系统-NI LabVIEW

合理配置您的系统硬件后,就可以使用LabVIEW图形化编程环境采集并显示数据了。(如图4所示)

在软件使用中,您可以使用谱(频域)分析函数,将采集电压转换成频波形。一个简单的例子就是快速傅立叶变换FFT功能。您也可以从美国国家仪器公司为你提供的众多工具中选择更高级的数据软件来完成数据处理的操作,如NI声音与振动测试套件。

图4. 使用NI声音与振动工具包计算出的功率谱

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