一. 系统选型
系统采用美国Iotech公司高速便携式测试系统,用于加速度信号、应变信号、压力信号、位移信号、转速信号测量。Iotech公司是美国专业设计生产各种数据采集、测量、测试系统产品的公司,特别是便携测试产品在美国测试领域处于领先地位,其产品技术为世界先进水平,广泛应用于院校、航空、航天、车载、野外等各种领域,特点如下:
1. 高系统性能
此套系统采用先进技术,可高速实现数据实时采集、实时存储、实时显示。所有功能均实现编程控制,无需手动调节。结构紧凑的设计,多种方便实用的支持软件,为测试人员提供了非常方便、易用的测试工具。
2. 高可靠性
a. 数据获得的可靠性:测试过程中可靠准确的数据是后期信号分析的依据。为此,系统采用先进的数据传输技术及信号处理技术来保障系统的测试精度以及信号采集过程中数据真实、准确、无误的纪录。为实验结论的可靠性提供保证。
b. 运行可靠性:在机箱结构设计上,工艺先进,满足便携及外场不同环境使用,体积小巧紧固,可达到MIL STD 810 一类抗振指标,保证野外环境系统运行的可靠性。
3. 低系统成本
相对于同类测试系统,在相同系统性能状态下,此套系统以较低成本实现专业测试平台,达到高水准的测试水平。
二. 系统测试要求
系统要求满足以下测试要求:
l 16路应变信号,采样率大于20KHz/ch,分辨率16bit,提供全桥、半桥、1/4桥接入方式;可扩展到128路应变信号。
三. 系统总体结构
根据系统要求,系统设计主要分为以下几部分:主控器、数据采集器、应变信号调理器,结构框图及各部分功能介绍如下:
16-CH应变信号调理
(可编程低通滤波信号放大)
EPP接口
1/4、1/2、全桥应变
测试系统结构
外部数据接口
一〉测试系统的连接图如下:
二〉测试系统连接图:
当测试系统要测试的点数比较少的时候可以采用如下的联结方式:
系统为模块化结构,各种传感器信号经不同模块调理后送至主采集器,采集器使用Ethernet 接口和采集控制器连接形成一体,配以相应采集软件组合为系统。
系统采用模块化结构可以使系统组建灵活,方便系统扩展,给系统将来的应用空间留有余地。
一. 系统特性
系统由传感器、信号调理部分和数据采集两部分组成,传感器、模块、采集器选择及特点如下 。
1. 信号调理模块特点及选择说明:
在系统中,针对不同的测试要求和传感器应选择不同的调理模块,传感器信号可调理成标准信号后进行数据采集,这样一个系统中,可以进行不同信号的测试。
1. 1.应变调理模块 1台
实现将应变信号进行放大、滤波、调偏、调零等功能
² 测试通道:8通道应变测试,可扩展
² 同步采样
² 输入方式:标准DB9 连接器
² 输入阻抗:100MW
² 耦合:AC /DC 软件选择
² 测试精度: 漂移 1mV RTI/℃
共摸抑制比: DC to 60Hz :100dB @增益>100
² 带宽:50kHz @ 增益< 1 to 100
10kHz @ 增益 >100 to 1000
1kHz @ 增益 >2000
² 低通滤波:4-pole Butterworth , 软件选择截止频率10Hz、1KHz (出厂设定),可自行安装选择频率2Hz ~20kHz。
² 桥路设置:
全桥(4线或6线);半桥;1/4桥(2线或3线)
² 桥路阻值:60~1000W
² 增益:1~20000倍 软件选择86阶
² 并联校准:软件可选择3个用户提供的阻值
² 自动平衡:每通道可选
² 自动校准:通过实际检测或负载计算
² 偏移调整:
±3V RTI@ Gains 1 ~10
±300mV RTI@ Gains 10~100
±30mV RTI@ Gains 100~2000
±3mV RTI@ 2000~20,000
² 激励源:
每4通道独立选择,0.5V、1V、2V、5V、10V或关闭
精度:±5mV
容量:每通道85mA
² 振动:MIL- STD 810 , I类
² 相对湿度:0~95%
² 工作温度范围:0~+50C存储温度
² 系统工作电源:220V/50Hz
² 附件:CN-189 DB9连接器转螺丝端子接头,用于实验室测试
CN-115 补偿桥阻连接接器 ,用于安装1/4桥、半桥补偿电阻
BCR-XX 高精度桥路电阻,用于1/4桥、半桥补偿桥臂
CA-115 电源转接线 ,减少电源模块使用量。
HA-210-5-BK 机箱把手,便于系统移动
CA-117 (选件)应变线缆 6ft ,用于连接传感器和应变输入接口,
一般用于固定测试。
2. 数据采集器
系统选用型号:StrainBook616
高速、高精度采集器,1MHz系统采样率,16bit分辨率,将调理器传至的标准信号进行数字化转换,同时送交控制器进行数据处理及保存。其本身同时带有8通道应变信号采集能力,可以和调理模块信号同时采