基于虚拟仪器的振动测试系统的设计

附开题报告,任务书,答辩问题,论文,正文字数:18706,页数:51   论文编号:CK017 

摘  要
随着计算机和软件技术的发展，采用虚拟仪器实现振动测试与分析已成为振动测试的发展趋势。为此，本文研究设计了一套以PC机为硬件平台、以美国仪器公司开发的LabVIEW为软件开发平台，并配合必要的传感器、信号调理电路和数据采集卡组成的虚拟振动测试系统。该系统把仪器的主要功能模块放到计算机上实现，并在计算机上通过软件控制数据采集、信号分析处理并显示结果，该系统能够满足工程中振动测试分析的需要。本系统根据信号处理的基本原理，对采集的数据进行自相关分析、互相关分析、自功率谱分析、互功率谱分析，最终得到该振动系统的幅频特性。本系统功能全面，操作简单，具有良好的可扩充性和较高的性价比。
关键词：虚拟仪器；振动测试；幅频特性；信号分析

目  录
第1章 绪论   1
1.1课题产生的背景   1
1.2本课题的意义及实现的功能   2
1.3虚拟仪器的软件开发平台LabVIEW   2
1.3.1 LabVIEW简介    2
1.3.2 LabVIEW的特点   3
1.3.3 LabVIEW的应用    3
1.4本论文的主要内容安排    4
第2章 虚拟振动测试系统的基本原理   6
2.1概述   6
2.2信号发生模块   6
2.3时域分析模块    6
2.3.1相关系数    7
2.3.2自相关函数    7
2.3.3互相关函数     8
2.4频域分析模块   9
2.4.1自功率谱分析   9
2.4.2互功率谱分析   11
2.4.3系统幅频特性测试   12
2.5报表生成模块    12
第3章 虚拟振动测试系统的硬件设计   14
3.1虚拟振动测试系统的硬件平台设计    14
3.2 PC计算机     15
3.3数据采集卡的选用   15
3.4传感器的选择   15
3.4.1光纤传感器   15
3.4.2光纤传感器静态特性测试  17
3.5 信号调理电路    18
3.5.1差动放大器     19
3.5.2低通滤波器    19
3.6多功能接口盒   20
第4章 虚拟振动测试系统的软件设计   22
4.1虚拟振动测试系统总体设计   22
4.2虚拟振动测试系统信号分析功能设计   23
4.2.1信号发生模块设计   24
4.2.2时域分析模块设计     25
4.2.3频域分析模块   26
4.2.4报表生成模块  27
4.3 用户管理程序   31
第5章 系统调试与分析  33
5.1软件调试   33
5.2硬件调试    33
5.3系统联调    34
5.4调试故障及原因分析   34
5.5测试结果分析   35
5.5.1自相关分析部分    35
5.5.2互相关分析部分   36
5.5.3互功率谱分析部分  36
5.5.4自功率谱分析部分   37
5.5.5系统幅频特性曲线   37
5.6用户管理程序前面板    38
结论  39
社会经济效益分析    40
参考文献   41
致  谢    43
附录I 虚拟振动测试系统程序框图   44
附录II 虚拟振动测试系统信号调理电路硬件电路图   45
附录Ⅲ 虚拟振动测试系统元器件清单   46