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基于虚拟仪器的换能器测试系统的设计与应用

作　者: 杨赟
导　师: 蓝宇
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 水声工程
关键词: 虚拟仪器信号发生数据采集处理加速度计甚低频阵元相位差
分类号: U666.75
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

虚拟仪器技术是当今测控领域的热点技术,计算机强大的处理和显示能力使得虚拟仪器在智能化、处理能力、性价比以及可操作性等方面相比传统仪器具有明显优势,将虚拟仪器引入水声换能器测试中不仅可以增强测试效率,而且为提高测试结果的精确性提供了有效的途径和方法。本文结合水声发射换能器测试中的实际情况,基于美国NI公司模块化板卡设计开发出三套换能器测试系统,即：通用发射换能器测试系统,动圈式发射换能器测试系统以及基阵阵元间相位差测试系统。其中通用发射换能器测试系统以NI公司的PXI-6133和PXI-5412模块化板卡和高性能计算机为硬件开发平台,以LabVIEW专业测控软件搭建。系统分为信号发生与数据采集处理两个部分,能够完成换能器激励信号的发生、水声信号的采集、信号的处理分析、参数的提取、电声曲线的绘制、结果生成等常规发射换能器测试所需的各种功能。与传统测试方式相比,高性能计算机的引入增强了这些功能的精确度,通用化和标准化的硬件模块被集成到一只仅重6.4公斤的机箱中,提高了测试准备工作的便捷性。动圈式发射换能器测试系统采用将加速度计直接安装在换能器辐射表面的方法提取振动表面的加速度信号,进而通过系列转换求得发射换能器的声源级SL。虚拟仪器及新的测试方法的应用一定程度上解决了甚低频换能器不能在实验室水池环境下测试的限制,为甚低频发射器的测试工作提供了新的思路。基阵阵元间相位差测试系统用于换能器基阵阵元之间的相位差测量,加速度计采集阵元振动表面的加速度信号之后通过相关法计算阵元之间的相位差异。然后通过改变激励信号源的相位参数的方法将阵元之间的相位差异尽量减少,达到提高基阵性能的目的。

基于虚拟仪器的换能器测试系统的设计与应用

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