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Labview基于声音与振动工具包的振动测量分析的详细资料免费下载
张志均
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采用经动态力校准的力传感器，以 Sound and Vibration Toolkit 软件为基础，搭建了完整易用的声与振动测试系统。利用该测试系统，以加筋柱壳结构为研究对象，使用稳态正弦和随机白噪声信号作为激励源，通过功率放大器使激振器激励柱壳结构，对激振力进行了精确测量。求取了 2 种激励方式下各加速度计布点的频率响应函数。结果表明，2 种激励方式所得结果符合良好，而采用随机白噪声激励可明显缩短测试时间。
LabVIEW 是 NI 公司提供的一个图形化编程环境，力求使用户从烦琐的程序设计中解放出来，而将注意力集中在测量等物理问题本身［1］。由于 LabVIEW 具有良好的开放环境和基于图形化编程语言，使其在数据采集、分析和处理，工业仪器控制等方面应用越来越广泛。
振动信号与声信号的采集和处理是一个重要的应用研究领域［6］。由于 PXI 平台和基于该平台上的数据采集板卡价格较工控机平台的 PCI 板卡昂贵，在所构建的数据采集分析系统通道数并不多的情形下，搭建一种价格更为低廉、使用更为方便的测量系统显得尤为重要。本研究基于工控机平台，利用基于 PCI 总线的动态信号采集板卡 PCI － 4472，采用 NI（ national instruments） 基于 LabVIEW 平台开发的 Sound and Vibration Toolkit，无需自己编程即可方便地搭建声信号与振动信号的动态信号采集分析系统。对该系统进行了详细介绍。实践表明该系统易于理解和掌握，使工作人员能将主要精力投入到所需要研究的领域，而不需要再学习信号处理方面的专业知识和程序开发。采用经动态力校准的力传感器，以加筋柱壳为研究对象，对其受激振动进行了实验研究。基于力值的精确测量，采用稳态正弦激励和随机白噪声激励 2 种方式得到其加速度频率响应函数。结果表明两者符合良好，而采用本文搭建的测试系统性价比更高，易于理解和掌握使用。
频率的正弦信号，经由功率放大器驱动激振器在该频率下振动，从而激起结构振动。通过安装在结构表面的加速度传感器测量指定位置振动响应。为了提高对信号分析的精度，在稳态正弦激振实验过程中，设定数据采集板卡的采样率为结构受迫振动频率的整数倍，以减少由于谱泄漏所带来的误差［7］。在使用随机白噪声激励求取频率响应函数实验过程中，由于所用的信号发生器并不能产生指定带宽内的随机白噪声，因而使用 PC 模拟产生随机白噪声，再通过仪器控制技术控制信号发生器，使信号发生器直接数字合成该指定带宽的白噪声信号，进而控制功率放大器驱动激振机工作。
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