動態(tài)采集系統(tǒng)在振動測量系統(tǒng)中的應(yīng)用研究
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LMS SCADAS Ⅲ信號調(diào)理和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可提供多通道動態(tài)數(shù)據(jù)采集所需的完整平臺。它采用模塊化結(jié)構(gòu)，可根據(jù)實際需求精確配置系統(tǒng)，對于大通道數(shù)的采集系統(tǒng)，通過數(shù)字化和DSP處理可以提高系統(tǒng)的分布式實時處理能力。信號調(diào)理模塊包括帶ICP供電的電壓放大輸入，電荷放大輸入，帶可編程高通濾波器的傳聲器放大輸入，及橋式放大輸入等。LMS SCADAS Ⅲ能勝任包括聲學(xué)評估、MIMO結(jié)構(gòu)試驗、旋轉(zhuǎn)機械分析、振動控制、時間波形模擬等應(yīng)用，并能提供最優(yōu)的性能價格比。
2 振動測量系統(tǒng)
一個常用的LMS SCADAS Ⅲ動態(tài)采集系統(tǒng)其系統(tǒng)組成如圖1，圖中傳感器將感受到的物理量作為輸入并按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成測量所需物理量后輸出的一種裝置。LMS SCADAS Ⅲ動態(tài)采集分析裝置是基于快速傅立葉變換原理和數(shù)字信號處理技術(shù)，對輸入的傳感器信號進行抗混濾波、采樣和模數(shù)轉(zhuǎn)換等初步處理后進行不丟失數(shù)據(jù)的連續(xù)不間斷的存盤記錄，同時按不同要求可對信號進行實時與事后的時域分析、時差域分析(相關(guān)分析)、頻域分析(功率譜、頻響函數(shù)等)和幅值域分析(直方圖、概率密度等)。具有齊全的輔助功能，如加窗、平均、細化、內(nèi)裝信號源等。
圖1 振動測量系統(tǒng)組成框圖
3 LMS系統(tǒng)應(yīng)用研究
利用LMS SCADAS Ⅲ動態(tài)采集系統(tǒng)強大的采集處理能力，對組成振動測量系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)進行分析，主要從傳感器和測量電纜兩方面進行應(yīng)用研究，以此來提高振動測量系統(tǒng)的可靠性。
3.1 傳感器敲擊異常波形分析
目前振動傳感器可靠性檢查方法為：選擇傳感器時，先對選中傳感器進行敲擊，并在示波器上觀察其波形，若波形正常，則表明此傳感器可用。由此方法選擇的傳感器在連接測量電纜安裝在測振塊上時，經(jīng)常出現(xiàn)個別傳感器輸出零位噪聲偏大或輸出信號異常的狀況。究其原因在于在進行傳感器敲擊檢查時，在示波器上不能完全觀察到敲擊信號的波形特征，通過在LMS采集系統(tǒng)上敲擊傳感器并記錄相應(yīng)的沖擊信號，而后通過軟件對信號的局部進行放大來觀察傳感器輸出信號是否存在異常，可以彌補使用示波器檢查傳感器方法中存在的不足。
LMS采集系統(tǒng)記錄下正常的敲擊震蕩、放大波形見圖2。
圖2 正常敲擊震蕩和放大波形
下圖為LMS采集系統(tǒng)記錄下的兩個輸出信號異常傳感器的敲擊震蕩信號波形。
圖3 輸出信號異常傳感器敲擊波形
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