使用NI LabVIEW和NI硬件開發(fā)G.R.A.S.麥克風(fēng)校準(zhǔn)系統(tǒng)

　　"對于我們的應(yīng)用，選擇NI公司的模塊化硬件而非傳統(tǒng)的臺式儀器，關(guān)鍵原因是LabVIEW與NI硬件的無縫集成，這縮短了我們的總體開發(fā)時間。"– Ed Terrel, GRAS Sound & Vibration

　　The Challenge:

　　開發(fā)一個全自動化、可追蹤的麥克風(fēng)校準(zhǔn)系統(tǒng)，并具有足夠的可靠性用于內(nèi)部生產(chǎn)和外部校準(zhǔn)實驗室。

　　The Solution:

　　使用NI LabVIEW圖形化編程環(huán)境實現(xiàn)自動模擬測量、輸出到靜電致動器、開關(guān)盒的數(shù)字控制，以及活塞音頻發(fā)生器的RS232通信，從而完成麥克風(fēng)校準(zhǔn)系統(tǒng)的編程。

　　Author(s):

　　Ed Terrel - GRAS Sound & Vibration

　　G.R.A.S. Sound & Vibration公司設(shè)計及生產(chǎn)非常廣泛的產(chǎn)品，幾乎覆蓋了用于音頻信號的可靠測試與記錄所需要的所有前端設(shè)備。校準(zhǔn)麥克風(fēng)既復(fù)雜又耗時，而且測量的質(zhì)量也是至關(guān)重要的。因此，當(dāng)需要開發(fā)一個自動化麥克風(fēng)校準(zhǔn)系統(tǒng)時，我們要求該系統(tǒng)具有非常高的精確度和測量結(jié)果。

       （圖解） G.R.A.S. Sound & Vibration公司設(shè)計及生產(chǎn)非常廣泛的產(chǎn)品，幾乎覆蓋了用于音頻信號的可靠測試與記錄所需要的所有前端設(shè)備。

  　使用圖形化系統(tǒng)設(shè)計完成自動化麥克風(fēng)校準(zhǔn)

　　我們選擇NI PCI-4461動態(tài)信號采集板卡作為測量系統(tǒng)的核心，它具有2個24位模擬輸入和2個24位模擬輸出。PCI-4461板卡具有高達(dá)204.8 kS/s的采樣速率，當(dāng)與靜電激勵器耦合時，可以確定20Hz到90kHz范圍內(nèi)的響應(yīng)頻率。對于我們的應(yīng)用，選擇NI公司的模塊化硬件而非傳統(tǒng)的臺式儀器，關(guān)鍵原因是LabVIEW與NI硬件的無縫集成，這縮短了我們的總體開發(fā)時間。

　　我們使用LabVIEW進(jìn)行測量，執(zhí)行模擬信號處理，并通過RS232接口控制一個精確的G.R.A.S.活塞發(fā)生器(Type 42AP)，以實現(xiàn)麥克風(fēng)聲壓校準(zhǔn)，其中使用了插入電壓技術(shù)以確定開路靈敏度。此外，通過NI PCI-6503數(shù)字I/O板卡。來控制一個開關(guān)盒可以實現(xiàn)各種前置放大信號的自動化路由。

　　我們的系統(tǒng)同樣適用于外部校準(zhǔn)實驗室，以及需要校準(zhǔn)各種符合IEC標(biāo)準(zhǔn)的測量麥克風(fēng)的工程師和科學(xué)家們。通過基于LabVIEW的G.R.A.S.校準(zhǔn)軟件SW0002來全自動控制測量和處理過程，它保證了使用者的麥克風(fēng)校準(zhǔn)是準(zhǔn)確和可靠的。除了自動化校準(zhǔn)過程，系統(tǒng)還提供了數(shù)據(jù)存儲管理功能，并可輕松生成客戶定制的校準(zhǔn)證書。

     （圖解） 我們使用LabVIEW來測量，實現(xiàn)模擬信號傳輸，以及精確控制G.R.A.S.活塞音頻發(fā)生器(pistonphone)。