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          動態信號測試分析系統

          發布時間:2013/4/8 12:01:05 來源:鄭州威科特電子 點擊:

          一、概述

          TST5912 動態信號測試分析系統采用標準便攜式進口機箱,全屏蔽機箱結構設計,有效的提高了現場抗干擾能力;USB2.0高速數據傳輸接口,128通道100kHz并行同步采樣,實時傳輸,實時顯示,實時存儲;采用德國進口ODU接插件,更好的保證了小信號的可靠傳輸;功能豐富的控制分析軟件,以及模態分析軟件,用戶可以很方便的對采集數據進行操作和處理。系統可對應變(應力)、荷重、速度、加速度、位移、扭矩等物理量進行精確測量和分析,可以配套使用所有電壓、電阻、電荷輸出型傳感器;廣泛應用于航空航天、橋梁建筑、工礦企業、高等院校、科研院所、國防軍事等領域。 

          二、應用范圍

          ■   根據測量方案,可完成全橋、半橋、1/4橋(三線制)狀態的應力應變的測試和分析; 

          ■   配合橋式傳感器,實現各種物理量的測試和分析; 

          ■   配合IEPE(ICP)壓電式傳感器,實現振動加速度、振動速度、振動位移(模擬二次積分可選)的測試和分析; 

          ■   配合壓電式傳感器,實現振動加速度、振動速度、振動位移(模擬二次積分可選)及壓力、自由場的測試和分析; 

          ■   電壓輸入,與熱電偶、電渦流傳感器、磁電式速度傳感器及各種變送器配合,對多種物理量進行測試和分析; 

          ■   各種熱電阻(如鉑電阻、銅電阻等)溫度傳感器和熱電阻適調器配合,對溫度進行測試和分析; 

          ■   和恒流供橋應變調理器配合,滿足激勵要求為恒流源的橋式傳感器輸出信號測試和分析的要求,在大應變量測試時,利用雙恒流源激勵,可保證測試的線性度。

          三、系統框圖

          計算機利用USB數據線連控制器,可由控制器連接其他多臺儀器。最高可達128通道100kHz并行同步采樣。  

          四、技術指標

          TST5912動態信號測試分析系統

          儀器接口

          USB

          擴展方式

          串行總線

          同步方式

          同步時鐘發生器

          16通道同時工作時,每通道10、20、50、100、200、500、1k、2k、5k、10k、20k、50k、100k(Hz)

          128通道同時工作時,每通道10、20、50、100、200、500、1k、2k、5k、10k、20k、50k、100k (Hz)

          256通道同時工作時,每通道10、20、50、100、200、500、1k、2k、5k、10k、50k(Hz)

          滿度值

          ±20mV、±50mV、±100mV、±200mV、±500mV、±1V、±2V、±5V、±10V、±20V

          線性度

          滿度的0.05%

          失真度

          不大于0.5%

          系統準確度

          小于0.5%(F.S)(預熱半小時后測量)

          系統穩定度

          小于0.05%(F.S)(預熱半小時后測量)

          最大分析頻寬

          DC~50kHz

           

           

          模擬低通濾波器

          截止頻率為10、30、100 、300、1k、3k、10k 、PASS(Hz)八檔分檔切換

          阻帶衰減約-24 dB/oct    平坦度(2/3截止頻率內)<0.1dB

          DSP數字濾波器

          截止頻率為采樣速率的1/2.56倍,設置采樣速率時同時設定

          阻帶衰減約-150dB/oct     平坦度(分析頻率范圍內)<0.05dB

          白噪聲

          不大于5μVrms(輸入端短路, 在最大增益和最大帶寬時折算至輸入端)

          共模抑制(CMR)

          不小于100dB

          共模電壓(DC或AC峰值)

          小于±10V、DC~60Hz

          時間漂移

          小于3μV/小時(輸入端短路,預熱1小時,恒溫,在最大增益時,折算至輸入端)

          溫度漂移

          小于1μV/℃(在允許的工作溫度范圍內,輸入端短路,在最大增益時,折算至輸入端)

          過載指示

          當輸入信號大于量程滿度值時,所對應通道紅燈亮

          欠載指示

          當輸入信號小于滿度值的0.5%,所對應通道綠燈亮

          A/D分辨率

          24

          輸入阻抗

          10MΩ或40PF

          輸入方式

          AC、DC、ICP、GND

          輸入保護

          當滿度值不大于10V時,輸入信號大于±15V(直流或交流峰值)時,輸入全保護

          當滿度值為20V時,輸入信號大于±30V(直流或交流峰值)時,輸入全保護

          觸發方式

          手動觸發、外觸發、信號觸發

          信號觸發電位

          滿度的10%-90%、OFF檔任意設定

          電源

          AC 220V(±10%)50Hz(±2%)、DC 12V(9-18V)

          電磁兼容試驗

          符合A類指標

          使用環境

          適用于GB6587.1-86-Ⅱ組條件

          外型尺寸

          236mm×88mm×317mm(16通道)

          儀器自重

          16通道約4.5kg

           

          TST3810應變適調器

           

           

          適用電阻應變片阻值

          50Ω~10000Ω

          供橋電壓

          供橋電壓按2V、5V、10V24V分檔切換

          供橋電壓精度

          0.1

          供橋電壓穩定度

          小于0.05

          供橋電壓最大輸出電流

          50mA

          外形尺寸

          30mm×20mm×80mm

          使用環境

          符合GB6587.1-86III組條件的環境

          電磁兼容試驗符合A類指標

          TST5855電荷適調器

           

          最大輸入電荷量

          105pC

          輸入電阻

          大于1011Ω

          放大器輸出靈敏度

          0.1、10(mV/pC) 兩檔分檔切換

          準確度

          小于1(額定工作條件下,由7VRMS160Hz正弦信號測量)

          噪聲

          小于5×10-3 pC

          最大帶寬

          0.3Hz100kHz(+0.5dB-3dB)

          失真度

          小于0.5(頻率小于30kHz)

          輸出特性

          輸出電壓

          7Vrms

          輸出電流

          5mA

          輸出電阻

          小于1Ω

          穩定性裕度

          小于10nF

           

          TST3811 4~20mA適調器:

           

          適用于兩線制或三線制4~20mA傳感器

          供橋電壓

          供橋電壓按2V、5V、10V和24V分檔切換

          外形尺寸

          30mm×20mm×80mm

          使用環境

          符合GB6587.1-86III組條件的環境

          電磁兼容試驗符合A類指標

          TST3812 恒流供橋應變適調器:

           

          適用范圍

          適用于激勵要求為恒流源的橋式傳感器輸出信號的適調

          適用于為了保證線性度,采用雙恒流源激勵,大應變量測試時,輸出信號的適調

          供橋電流

           供橋恒流源按1mA、2mA、5mA和10mA分檔切換

          供橋恒流源精度

           0.1

           供橋恒流源穩定度

          小于0.05%

          外形尺寸

          30mm×20mm×80mm

          使用環境

           符合GB6587.1-86III組條件的環境

          電磁兼容試驗符合A類指標

           

           

           

           

          TST5920-2任意波形發生器(選件)

           

          輸出通道數

          兩個獨立的輸出通道

           

          最大輸出電壓

          ±10V

          最大輸出電流

          5mA

          輸出頻率范圍

          10kHz

          A/D分辨率

          16

          頻率分辨率

          0.01Hz

          幅值精度

          1%(2kHz信號范圍內)

          信號類型

          正弦、正弦掃頻、隨機、偽隨機、猝發隨機、快速掃頻、半正弦、脈沖、磁盤文件,并能將所采集的數據進行回放輸出

          外形尺寸

          30mm×20mm×80mm

          使用環境

           符合GB6587.1-86III組條件的環境

          電磁兼容試驗符合A類指標

          TST5920-3轉速測量模塊(選件)

           

          測量通道數

          兩個通道

           測量范圍

          20~300000轉/分

          測量精度

          小于0.05%±1轉

          每轉脈沖數

          1~512個

          轉軸比

          0.01~100

          脈沖寬度

          ≥10μS

           輸入信號范圍

           TTL、COMS脈沖序列

           

           

              






















































          五、系統特點

          ■  采用標準便攜式進口機箱,全屏蔽機箱結構,有效的提高了現場抗干擾能力;

          ■  每通道獨立24位A/D轉 換器,確保數字信號更高的量化精度;

          ■  每通道獨立的高性能浮點DSP,構成實時模擬濾波+數字濾波的高性能抗混濾波器。

          ■  采用DDS高精度頻率合成技術,保證了所有通道并行同步采集;

          ■  采用DMA數據傳輸技術,保證了數據的實時傳輸、實時顯示、實時分析、實時存盤;

          ■  采用Q-FAN智能溫度控制系統,最大程度上減少了溫度對測量結果的影響;

          ■  可設置三種橋路( 1/4橋(三線制)、半橋、全橋)進行應變(應力)測量;

          ■  所有動態系統擴展功能強大,可方便構成超大規模動態信號測試系統;

          ■  可定制多通道轉速測量模塊,方便用戶對旋轉機械運行狀態進行監控以及故障診斷;

          ■  開放的軟件接口程序,配套軟件可直接讀取文本等格式數據進行處理和分析,采集得到的數據可存儲為各類通用數據格式,提供LabVIEW、VC、VB、CVI等開發平臺的接口程序,方便用戶二次開發。 

          六、軟件功能

          ■  TSTDAS控制與基本分析軟件是自主開發,包括底部驅動程序,通訊協議等與儀器配套使用的控制軟件,自動識別系統配置,程控設置儀器的量程、濾波及采樣參數,完成信號的實時采集分析處理,實現虛擬儀器的功能和“一鍵設定”式操作。將復雜測試過程中獲取的大量數據進行保存,并自動生成測試報告,提供打印功能方便存檔。強大的實時性,豐富的分析、處理方法及完善的在線幫助;多種數據格式轉換輸出,方便其他軟件對采集到的數據進行調用分析,多種數據格式的轉換輸入,方便調用分析其它格式的數據。 

          ■  軟件控制部分: 提供了數據管理,實時采集及統計數據顯示和后處理功能。不同的試驗可預先設置不同的采樣參數、通道控制參數。數據預處理包含低頻重采樣、經典濾波、去直流、去趨勢、曲線擬合、平滑、數據的截取、刪除、另存、時域或頻域的積分與微分、數字濾波器、虛擬通道計算等功能。靈活的在線光標,能快速定位到需要的數據,對多個通道進行觀測和比較;實時采樣的光標跟蹤,能及時準確的觀察最新的數據變化。 

          ■  軟件分析部分:提供了時差域、幅值域、頻率域的各種分析功能。通過時差域的相關分析可了解預測信號的趨勢,識別振動的傳播途徑,判斷損傷的位置等工作。通過幅值域的概率密度函數和累積密度函數可查看信號的分布特性,判斷被測系統的線性程度,發現信號的缺陷。通過頻率域的分析,可觀察各種信號的不同譜圖,分析信號的頻率組成;通過頻響函數和相干函數來判斷結構動態參數識別的精度,進行動剛度分析等處理;通過倒譜分析實現去回波等問題的分析判斷。 

          七、產品應用

          系統可對應變應力、荷重、速度、加速度、位移、扭矩等物理量進行精確測量和分析,通過使用各種適調器,可以配套使用所有電壓、電阻、電荷輸出型傳感器;廣泛應用于航空航天、橋梁建筑、工礦企業、高等院校研究設計、國防軍事等領域。

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