一种虚拟振动测试信号分析系统的设计

　　0引言

　　随着科学技术的飞速发展，机电产品日新月异，而产品的振动测试问题已成为大多数厂家关注的焦点。由于振动信号是机械状态检测和诊断的基本信息来源，所以针对不同的对象、信号分析理论和技术，人们开发出了许多测试仪器。但是，不同厂家生产的测试仪器之间，几个仪器所测试之间缺乏联系。然而，在实时振动测试及故障诊断中，由于测试工作普遍存在多测点、多传感器、多任务的现象，所以我们不仅仅要求单独测量某个量，更希望它们之间能够互相通信实现信息共享，从而完成各被测系统的综合分析、评估，从而得出准确判断。采用基于多种总线系统的虚拟仪器，开发的振动测试信号分析系统可以达到上述要求。

　　1虚拟仪器简介

　　虚拟仪器是指通过应用程序将通用计算机与功能化模块硬件结合起来，用户可以通过友好的图形界面来操作这台计算机。就象在操作自己定义、自己设计的单台仪器一样。从而完成对被测试量的采集、分析、判断、显示、数据存储等。

　　虚拟仪器在功能上可以划分为三大模块:数据采集模块(包括插人式DAQ卡、GPIB仪器、VXI仪器、RS一232)、数据分析处理模块(包括信号处理、数字滤波、统计、分析几显示信息模块(包括网络传输、文件FO、图形用户接口、硬复制等部分)。虚拟仪器以透明的模式来实现软、硬件资源的共享。

　　应用程序将可选的硬件(如GPCB、VXLRS一232、DAQ)和可重复使用源码库函数等软件结合起来实现模块间的通信、定时与触发，源码库函数为用户构造自己的虚拟仪器系统提供了基本的软件模块，当用户的测试要求变化时，可以方便地让用户自己来增减硬、软件模块，或重新配置现有系统以满足现有系统的测试要求。反映了“软件即仪器”的特点:

　　2系统总体构成

　　系统主要由DAQ卡、GPIB卡、VIX卡、RS一232接口、modem、网关，振动信号分析软件系统、相应的各种传感器及电荷放大器，及其它计算机外设组成:系统总体构成图如图1所示。

　　2.1数据采集及控制部分

　　数据采集及控制部分是系统信号输人硬件，其主要功能是为本系统提供信息来源，其驱动和参数调整由硬件组态控制面板控制。系统硬件平台组件主要有DAQ卡、GPIB卡、VXI卡、RS232接口、modem、网关等。其中DAQ卡为基本硬件模块，用于多通道数据采集，其主要性能有:100kS/seC的采样速率，12位模拟输人，16通道单端或8通道差分模拟输人。程控增益:1，10，100，1000;可编程的通道扫描程控增益:4K的数据FIFO，8通道数字FO，24位时钟，支持WindowS95/98/zNT/2000。RSZ犯用于串行通信，GPIB、VXI卡用于一般硬件仪器连接，modem、网关用于远程数据接人。