動態(tài)信號是一種瞬態(tài)突變信號,它能夠真實反映出被測對象所表示的物理特性。為了快速準確捕獲到這些動態(tài)信號,基于虛擬儀器技術,設計并實現(xiàn)了動態(tài)信號數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過動態(tài)鏈接庫（DLL）和面向?qū)ο笳Z言（OOL）實現(xiàn)了硬件抽象層（HAL）,將系統(tǒng)中多個PXI采集卡集成在應用程序中。應用軟件能夠?qū)討B(tài)信號數(shù)據(jù)進行采集、存儲、回讀和時頻域分析處理。系統(tǒng)已經(jīng)用于爆破、聲學和振動沖擊等動態(tài)信號測試環(huán)境,取得了良好的效果。 

【文章來源】：自動化與儀器儀表. 2020,(07)

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

虛擬儀器采集與分析系統(tǒng)結構框圖

數(shù)據(jù)采集卡的本質(zhì)作用就是實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換,將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號[14-15]。PXI-1115數(shù)據(jù)采集卡實物圖如圖2所示。為了實時捕獲突變的動態(tài)信號,PXI-1115選用了AD9244芯片,最高采樣頻率可達到60 MHz,分辨率為14 bit,量程為±1 V和±10 V,模塊有4個獨立的并行采集通道,系統(tǒng)直流精度為±0.1%FSR,交流精度為±1%。動態(tài)信號經(jīng)過信號調(diào)理模塊后形成模擬信號進入PXI-1115,然后經(jīng)過通道內(nèi)的交流/直流耦合切換,在程控放大單元將信號調(diào)整為AD9244能夠接受的電壓輸入范圍。然后經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生數(shù)字信號,為了使模擬部分和數(shù)字部分實現(xiàn)信號隔離,數(shù)字信號通過光耦后匯集到現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)中。FPGA中有強大的數(shù)字邏輯控制功能及PXI接口內(nèi)核,它整合不同通道輸入的數(shù)字信號后經(jīng)過PXI總線傳送給計算機。3 虛擬儀器軟件系統(tǒng)

對動態(tài)信號數(shù)據(jù)進行時域和頻域分析處理。時域分析包括脈沖參數(shù)、自相關、互相關、均方根、微分和積分;頻域分析包括頻譜、功率譜、互功率譜、概率密度和倒頻譜。時域和頻域分析可以直接調(diào)用LabWindows/CVI提供的信號處理函數(shù)庫,如脈沖參數(shù)可調(diào)用PulseParam函數(shù)完成,功率譜可調(diào)用Spectrum函數(shù)完成。在工程文件中,這5個功能分別對應5個*.h頭文件和*.c源文件。通過文件把軟件功能封裝起來。圖4是應用程序運行界面。主程序核心代碼如下:

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[5]虛擬儀器技術在動力學參數(shù)檢測中的應用[D]. 張研.重慶大學 2006



本文編號：3477313