汽車線束插接器試驗-動態(tài)阻抗瞬態(tài)信號分析儀
系統(tǒng)簡述:
如圖1.1所示,該系統(tǒng)由恒流源、被測插接器、隔離差分探頭、基于PXIe的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、基于MXIEpress技術(shù)的高速傳輸鏈路和高性能機架式服務器組成。
圖1.1
系統(tǒng)特點:
◆現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集,利用工業(yè)標準的PXIe架構(gòu)提供的抗干擾性能和14位精度的高速采集卡PXIe-5122,實現(xiàn)4通道,每通道高100 MSamples/sec的連續(xù)數(shù)據(jù)采集,每通道高達256 Mbytes的獨立緩存可極大限度的保證數(shù)據(jù)的完整性。
◆利用NI的MXI Express高速傳輸鏈路,可保證在較高的采樣率和多通道同時采樣的時候現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集點無間斷地傳輸?shù)椒掌鳌#ㄒ悦總€Sample占兩個Bytes,單通道采樣率100MS/s為例,所需傳輸帶寬為200 MBytes/sec)。
◆機架式服務器提供的4核CPU處理器,和存儲深度達1000GB的RAID0陣列SATA II硬盤,數(shù)據(jù)寫入速率高可達300 MBytes/s,使得硬盤讀寫不再成為系統(tǒng)的帶寬瓶頸。
◆高速脈沖采集與低速振動信號采集通道可分別設(shè)置不同的采樣率與采樣程度,可實現(xiàn)高速脈沖采集(高100MS/s)與低速振動信號的耦合。
◆利用LabVIEW圖形化開發(fā)平臺對多核處理器的支持,可實現(xiàn)多線程(數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存盤、數(shù)據(jù)分析)并行操作,提高運行效率。軟件可在線或離線計算采集的原始數(shù)據(jù)中超過某一閥值電壓(可編程)的脈沖寬度,并給出出現(xiàn)不合格(脈沖寬度大于1us)的次數(shù),誤差小為0.01us(以100MS/s采樣)。
功能介紹:
總體功能
◆動態(tài)阻抗監(jiān)控系統(tǒng)(以下簡稱系統(tǒng))實時監(jiān)控線束端子振動試驗期間的接觸電阻變化并能完整記錄打印;目前配置可同時記錄4組數(shù)瞬態(tài)數(shù)據(jù),通過板卡擴展(PXIe-5122)可實現(xiàn)同一平臺同時記錄6組瞬態(tài)數(shù)據(jù)。
◆系統(tǒng)監(jiān)控電阻單通道連續(xù)采樣速率10M次/秒,也就是采樣時間為0.1 us;高采樣速率為100M 次/秒。
◆系統(tǒng)能夠存儲試驗過程中所有的電阻采樣數(shù)據(jù),并且能夠在試驗結(jié)束后重新將所有采集數(shù)據(jù)形成電阻隨時間變換的波形曲線。連續(xù)采集與記錄時間不小于3小時。
◆系統(tǒng)設(shè)備支持采用觸發(fā)模式存儲試驗過程中所有不合格情況(超過7Ω時間大于1 us)前后1ms的數(shù)據(jù),觸發(fā)模式下采樣率低10M 次/秒。
◆系統(tǒng)軟件能夠判定試驗期間超過7Ω的時間達到1μs的情況。
◆系統(tǒng)以不同的采樣率同步采集振動臺的振動頻率,實現(xiàn)所采集的動態(tài)瞬態(tài)信號和振動信號耦合,即從采集的數(shù)據(jù)中應能用表格等方式來顯示測試樣品出現(xiàn)不合格情況時對應的振動頻率值(見參考圖例),曲線圖上鼠標移動時能夠?qū)崟r顯示對應的頻率以及時間。
前端數(shù)據(jù)采集部分功能與指標
1)通道數(shù):8個,其中高速采集通道4個,低速采集通道4個。低速采集通道能同時記錄振動試驗臺的頻率;各個通道記錄的信息有曲線圖顯示(可以在曲線中看到不同頻率下的瞬態(tài)信號)
2)垂直分辨率:a、高速采集模塊:14-bit;b、低速采集模塊:24-bit
3)輸入耦合方式 :AC/DC/GND
4)輸入阻抗 a、高速采集模塊:1MΩ with 25 pF(電壓范圍>± 1 V),1MΩ with 21 pF(電壓范圍≤± 1 V);b、低速采集模塊:1 MΩ // 100 pF
5)電壓輸入范圍:+/- 20 mV to +/- 100 V
6)精度:0.1% of Full Scale
7)噪聲:0.05% of Full Scale
8)過壓保護:不低于250V
9)采樣率:測量瞬態(tài)信號的高速采樣頻率為單通道100 MS/s,10 MS/s連續(xù);測量振動頻率信號連續(xù)采樣率頻率為204.8 kS/s,振動臺激振振動頻率為2Hz ~3000Hz) ; 測量瞬態(tài)信號的通道和測量振動頻率信號的通道同步進行,采樣頻率可分開設(shè)置。
10)動態(tài)范圍:a、高速采集模塊:不小于80dB;
b、低速采集模塊:不小于115dB;
11)帶寬:a、高速采集模塊:80MHz @ -3dB;
b、低速采集模塊:80kHz@ -3dB;
12)硬件抗混疊濾波器:a、高速采集模塊6th order Bessel LP@35MHz ;b、低速采集模塊:6th order Bessel LP@40Hz - 80kHz
13)硬件抗噪濾波器:高速采集模塊6th order Bessel LP@5MHz 或者 2th order Bessel LP@20MHz
14)高速采集模塊板載內(nèi)存:256 MB每通道(高配置方案,低配置方案時為64 MB 每通道)
數(shù)據(jù)傳輸部分指標:
1)傳輸介質(zhì):MXI Express
2)傳輸速率:大于400 MBytes/s
數(shù)據(jù)分析、處理與存儲部分指標:
1)CPU:Intel Core 2 Quad 4核
2)內(nèi)存:4GB
3)硬盤:1000GB SATA II支持RAID0/RAID10/RAID5
4)流盤(寫數(shù)據(jù)文件)速率:大于200MBytes/sec
系統(tǒng)擴展能力:
1)高速采集通道可最多擴充至8個;
2)低速采集通道可最多擴充至16個;
3)配備傳感器與相應信號調(diào)理模塊后,可進行振動、噪聲、壓力、動靜態(tài)應變等測量。