动态采集系统在振动测量系统中的应用研究

2013-01-10 16:34:43来源: 21IC
1 前言

LMS SCADAS Ⅲ信号调理和数据采集系统可提供多通道动态数据采集所需的完整平台。它采用模块化结构,可根据实际需求精确配置系统,对于大通道数的采集系统,通过数字化和DSP处理可以提高系统的分布式实时处理能力。信号调理模块包括带ICP供电的电压放大输入,电荷放大输入,带可编程高通滤波器的传声器放大输入,及桥式放大输入等。LMS SCADAS Ⅲ能胜任包括声学评估、MIMO结构试验、旋转机械分析、振动控制、时间波形模拟等应用,并能提供最优的性能价格比。

2 振动测量系统

一个常用的LMS SCADAS Ⅲ动态采集系统其系统组成如图1,图中传感器将感受到的物理量作为输入并按一定规律转换成测量所需物理量后输出的一种装置。LMS SCADAS Ⅲ动态采集分析装置是基于快速傅立叶变换原理和数字信号处理技术,对输入的传感器信号进行抗混滤波、采样和模数转换等初步处理后进行不丢失数据的连续不间断的存盘记录,同时按不同要求可对信号进行实时与事后的时域分析、时差域分析(相关分析)、频域分析(功率谱、频响函数等)和幅值域分析(直方图、概率密度等)。具有齐全的辅助功能,如加窗、平均、细化、内装信号源等。

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图1 振动测量系统组成框图

振动测量系统测量原理为:测点部位振动冲击作用于加速度传感器,经测量电缆把传感器信号传输至LMS采集系统进行采集和处理。

3 LMS系统应用研究

利用LMS SCADAS Ⅲ动态采集系统强大的采集处理能力,对组成振动测量系统的各个环节进行分析,主要从传感器和测量电缆两方面进行应用研究,以此来提高振动测量系统的可靠性。

3.1 传感器敲击异常波形分析

目前振动传感器可靠性检查方法为:选择传感器时,先对选中传感器进行敲击,并在示波器上观察其波形,若波形正常,则表明此传感器可用。由此方法选择的传感器在连接测量电缆安装在测振块上时,经常出现个别传感器输出零位噪声偏大或输出信号异常的状况。究其原因在于在进行传感器敲击检查时,在示波器上不能完全观察到敲击信号的波形特征,通过在LMS采集系统上敲击传感器并记录相应的冲击信号,而后通过软件对信号的局部进行放大来观察传感器输出信号是否存在异常,可以弥补使用示波器检查传感器方法中存在的不足。

LMS采集系统记录下正常的敲击震荡、放大波形见图2。

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图2 正常敲击震荡和放大波形

从图2中看出,敲击震荡波形信号的特征为:其震荡波形接近于一个衰减的指数函数,有一个明显的冲击波峰和几个衰减下来的冲击波峰,且各波形持续时间为10毫秒左右。

下图为LMS采集系统记录下的两个输出信号异常传感器的敲击震荡信号波形。

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图3 输出信号异常传感器敲击波形

通过分析,可看出异常波形产生的原因在于传感器在敲击过程中产生了严重的零点漂移,从敲击波形的时域曲线上观察就是数据的中心不在零点。
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关键字:动态采集系统  振动测量  敲击波形

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2013/0110/article_6640.html
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