(完整版)NI-PXIe4496數(shù)據(jù)采集卡中文翻譯

1、NI-PXI4496 聲音和振動(dòng)數(shù)據(jù)采集綜述NI PXI449X和 PXIE449X高精度數(shù)據(jù)采集卡是專門為聲音和振動(dòng)而設(shè)計(jì)的應(yīng)用。每個(gè)模塊為 16通道 24位模擬輸入， 并且為 IEPE恒流信號(hào)調(diào)節(jié)。 NI449X采集卡是制作精密測(cè)量與麥克風(fēng) , 加速度計(jì)和其他傳感器的理想元件，具有非常大的動(dòng)態(tài)范圍。采集卡提供高達(dá) 114分貝的動(dòng)態(tài)范圍 , 同時(shí)采樣所有 16通道的速率高達(dá)204.8KS/S。此外 , 該采集卡包括反混淆濾波器自動(dòng)調(diào)整采樣率和軟件可配置的輸入增益高達(dá) 30分貝。 NI449x數(shù)據(jù)采集卡一般適用于車載音響測(cè)試；噪聲，振動(dòng)，嚴(yán)厲的噪音振動(dòng) (NVH) 分析；大型麥克風(fēng)陣列和動(dòng)態(tài)結(jié)

2、構(gòu)性測(cè)試 。這些數(shù)據(jù)采集卡是與 NI 聲音和振動(dòng)測(cè)量分析軟件套件兼容的， 可以完成您的應(yīng)用程序中各種各樣的時(shí)間和頻率測(cè)量包括倍頻程和階次分析。圖 1 NI-PXI4496 數(shù)據(jù)采集卡主要技術(shù)參數(shù) 16 通道模擬輸入。 24 位分辨率 ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器 )。 最大數(shù)據(jù)采樣速率： 204.8kS/s 。 動(dòng)態(tài)范圍： 114dB 。 增益 +20dB 。 輸入范圍：±10V 其中正極最大工作電壓為 ±10V，負(fù)極最大工作電壓 ±1V 。其中正極過電壓保護(hù) ±30V，負(fù)極過電壓保護(hù) ±5V。 軟件可配置的 4 mA IEPE 和 TEDS 用于麥克風(fēng)

3、和加速度計(jì) 交流耦合（ AC） 3dB 截止頻率為 0.5hz。表一 NI4496規(guī)格說明產(chǎn)品PXI-4496產(chǎn)品系列動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀總線類型PXI 平臺(tái)PXI 總線類型可兼容 PXI 混合總線產(chǎn)品 編號(hào)779748-01操作系統(tǒng) /對(duì)象實(shí)時(shí)系統(tǒng) , Linux , WindowsLabVIEW RT支持是Power Requirement for +3.3V Rail1.7 A+5V 導(dǎo)軌的供電要求1.4 A+12V 導(dǎo)軌的供電要求0.4 A-12V 導(dǎo)軌的供電要求0.1 A第二槽模塊否模塊寬度1與 MXI 兼容是測(cè)量類型Accelerometer ,電壓與 RoHS指令的一致性是信號(hào)調(diào)理電流

4、激勵(lì) , 抗混疊濾波器表二 NI4496輸入/輸出模擬輸入通道數(shù)0,16單端通道16差分通道0分辨率24 bits采樣率204.8 kS/s最大模擬輸入電壓10 V最大電壓范圍-10V-10V最大電壓范圍的敏感度1.19 V最小電壓范圍-1V-1V最小電壓范圍的敏感度119 nV量程數(shù)2同步采樣是板上存儲(chǔ)量4095 樣本(THD)98 dB動(dòng)態(tài)范圍114 dB激勵(lì)電流4 mA模擬輸出通道數(shù)0數(shù)字 I/O通道數(shù)0表三 NI4496 物理標(biāo)準(zhǔn)長度寬度I/O 連接器16 cm10 cmInfiniBand連接器, SMB母頭定時(shí)/觸發(fā)/同步觸發(fā)數(shù)字,模擬同步總線(RTSI)是定時(shí)器/ 計(jì)時(shí)器數(shù)目0分

5、析性能： 功率譜 變焦 FFT 分?jǐn)?shù)倍頻程分析 振動(dòng)級(jí)測(cè)量 譜圖 瞬態(tài)分析技術(shù)綜述模擬輸入操作每一路輸入信號(hào)都是同時(shí)被緩沖 , 放大 , 模擬過濾 , 由24位高精度采樣模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)執(zhí)行截止頻率的數(shù)字濾波 , 自動(dòng)調(diào)整一個(gè)軟件可編程的采樣率。 高分辨率提供了必要的準(zhǔn)確性使得 NI449x數(shù)據(jù)采集卡很好的適合音頻和振動(dòng)分析應(yīng)用程序。在NI4496中，一個(gè)可編程增益放大器在輸入階段提供0dB,20dB增益的選擇。另外 , 這個(gè)數(shù)據(jù)采集卡包括對(duì)換能器電子數(shù)據(jù)表讀寫能力的智能傳感器以及在軟件中選擇處理 IEPE恒流或者關(guān)閉。 NI4496使用的是一種被認(rèn)為高精度調(diào)制的AD轉(zhuǎn)換方法。采用這種技

6、術(shù)，輸入信號(hào)被過采樣或者以幾倍于選擇的數(shù)據(jù)率采樣，然后應(yīng)用到數(shù)字濾波器。 NI4496數(shù)據(jù)卡將高精度調(diào)制模數(shù)轉(zhuǎn)化器一體化， 從而在具有優(yōu)秀的相位線性度的同時(shí)保持低噪聲和失真。 另外，這類模數(shù)轉(zhuǎn)化器可以使采集卡免除與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備相聯(lián)系的差分非線性的失真?？够殳B在工程測(cè)量中， 采樣頻率不可能無限高也不需要無限高。 在進(jìn)行動(dòng)態(tài)信號(hào)測(cè)試中測(cè)量儀器必須具有抗混疊功能，采用濾波器濾除高于 1/2 采樣頻率的部分，NI4496也不例外。所有的輸入通道在硬件上同時(shí)使用模擬和數(shù)字濾波器的實(shí)現(xiàn)以防止混疊。信號(hào)首先經(jīng)過固定的模擬過濾器來去除超出模數(shù)轉(zhuǎn)化器頻率范圍之外的信號(hào)成分。然后數(shù)字反混疊濾波器自動(dòng)調(diào)整截止頻

7、率 , 來清除任何超過編程采樣率一半以上的頻率成分。 這個(gè)專門的結(jié)構(gòu)就意味著不需要再添加額外的外部濾波器 , 來防止混疊。PXI versus PXI ExpressPXI (PCI eXtensions for Instrumentation，面向儀器系統(tǒng)的 PCI擴(kuò)展 ) 是一種由NI公司發(fā)布的堅(jiān)固的基于PC的測(cè)量和自動(dòng)化平臺(tái)。 PXI結(jié)合了 PCI的電氣總線特性與 CompactPCI的堅(jiān)固性、模塊化及 Eurocard機(jī)械封裝的特性發(fā)展成適合于試驗(yàn)、測(cè)量與數(shù)據(jù)采集場(chǎng)合應(yīng)用的機(jī)械、電氣和軟件規(guī)范。制訂 PXI規(guī)范的目的是為了將臺(tái)式 PC的性能價(jià)格比優(yōu)勢(shì)與 PCI總線面向儀器領(lǐng)域的必要擴(kuò)展

8、完美地結(jié)合起來，形成一種主流的虛擬儀器測(cè)試平臺(tái)。 這使它成為測(cè)量和自動(dòng)化系統(tǒng)的高性能、 低成本運(yùn)載平臺(tái)。其中 PXI Express 總線接口技術(shù)是對(duì) PXI 平臺(tái)最新的表達(dá)。 PXI 總線接口規(guī)范使串行接口信號(hào)與 PXI 標(biāo)準(zhǔn)一體化，增加了底板帶寬，從 132 MB/s 到 6 GB/s ，相當(dāng)于提高了 45 倍。通過融合一個(gè) 100 MHz微分參考時(shí)鐘和微分觸發(fā)器，這也增強(qiáng)了 PXI定時(shí)和同步的特性。由于單個(gè)PXI模塊具有 16路同步通道，其密度是其余任何接受同步采樣的 NI設(shè)備的 2倍。當(dāng)您在 18槽PXI機(jī)箱中使用 NI PXI-4496時(shí)，可同步多達(dá) 272路通道。且由于該模塊接受了

9、具備DAQmx通道擴(kuò)展功能的 NI-DAQmx的編程，因而單通道、 16路通道或 272路通道的數(shù)據(jù)采集代碼相同。甚至針對(duì)更大的噪音測(cè)繪麥克風(fēng)陣列、 動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)測(cè)試或數(shù)據(jù)讀寫應(yīng)用， 您也能在多機(jī)箱的 PXI系統(tǒng)中同步超過 13,000條通道。 PXI-4496模塊具有每條通道 204.8 kS/s的最高采樣率，并包括針對(duì)無誤差設(shè)置的TEDS智能傳感器支持。觸發(fā)NI4496數(shù)據(jù)采集卡模擬和數(shù)字的采集觸發(fā)均有兩種操作模式， 即啟動(dòng)觸發(fā)和參考觸發(fā)。觸發(fā)消息可以來源于任何模擬輸入通道 , 外部數(shù)字觸發(fā)輸入 , 或PXI總線觸發(fā)。外部數(shù)字觸發(fā)器, 是 5V TTL/cmos兼容的 , 被上升沿或者下降沿的

10、選擇而激活。在開始使用時(shí)觸發(fā)模式時(shí),NI449 x數(shù)據(jù)采集卡只有在觸發(fā)條件已經(jīng)發(fā)生的情況下才能獲得信號(hào)。在參考觸發(fā)模式下, 設(shè)備可以在觸發(fā)條件發(fā)生前或后獲得信號(hào)。經(jīng)常使用應(yīng)用程序或者瞬態(tài)信號(hào)觸發(fā)。例如，當(dāng)測(cè)量因?yàn)榍么蚨斐傻臋C(jī)械結(jié)構(gòu)振動(dòng)，采集的加速度計(jì)信號(hào)由敲打影響觸發(fā)。信號(hào)連接無線寬帶技術(shù)NI449x采集卡使用兩個(gè) 4x無線寬帶連接器，每個(gè)連接器有8個(gè)模擬輸入通道 ,AI0-7 和AI8-15 。4X InfiniBand廣泛應(yīng)用于性能優(yōu)越的計(jì)算應(yīng)用，因?yàn)樗芡ㄟ^輸入信號(hào)線對(duì)之間的屏蔽板提供絕佳的信號(hào)完整性 ,從而減少串?dāng)_之間的輸入 . NI提供各種線纜選件，包括：配備 8個(gè) BNC連接器的

11、一款屏蔽式分支電纜(breakout cable)和配備 32個(gè) BNC連接器的一款 19英寸機(jī)架式適配器。圖 2 BNC連線 直接連接 BNC一個(gè)屏蔽了無線寬帶的 BNC電纜， NI SHB4X-8BNC可以使兩個(gè)包直接連接到 NI449x 數(shù)據(jù)采集卡。每個(gè)電纜的一端是 449x 連接器，另一端則是 BNC接口輸入。圖3 BNC-2144 機(jī)架安裝 BNCNI BNC-2144 是4496 的信號(hào)連接器配件。在前面它有 32 個(gè)BNC 接口輸入，在背面則是個(gè) 4x無線帶寬連接器可供兩個(gè) NI449x 數(shù)據(jù)采集卡使用。軟件PXI-4496模塊的編程借助了 NI-DAQmx，并適于同 NI聲音和

12、振動(dòng)測(cè)量套件配合使用。 NI聲音和振動(dòng)測(cè)量套件提供信號(hào)處理功能，用于音頻測(cè)量、分?jǐn)?shù)倍頻程分析、頻率分析、瞬態(tài)分析和階次跟蹤。 實(shí)現(xiàn)交互式軟件體驗(yàn)的 NI聲音與振動(dòng)助手，能夠快速采集、分析并記錄聲學(xué)、噪音和振動(dòng)數(shù)據(jù)。NI4496 數(shù)據(jù)采集卡非常適合于噪聲和振動(dòng)分析程序， 你可以使用一套 NI聲音和振動(dòng)測(cè)量套件明確地解決問題。其中有兩個(gè)部分， 一部分是聲音和振動(dòng)助手， 另一部分是 labview 分析軟件，用于分析功率譜，頻率響應(yīng)，分?jǐn)?shù)倍頻程分析，噪聲級(jí)測(cè)量，譜圖，階次圖，順序提取，校準(zhǔn)傳感器，人類振動(dòng)濾波器 ,扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。聲音和振動(dòng)助手聲音和振動(dòng)助手是一個(gè)交互式軟件， 被設(shè)計(jì)用來簡化采集過程， 具

13、有很多優(yōu)點(diǎn)。它可以借助可立即執(zhí)行的應(yīng)用程序范例， 盡可能縮短開發(fā)時(shí)間 ，無需 labview 便可快速啟動(dòng)聲音和振動(dòng)助手，也可以可借助 DAQ配置 XControl ，比以往更快創(chuàng)建自定義數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) ，同時(shí)結(jié)合符合 NI ANSI和符合 NI IEC的倍頻程和音質(zhì)分析，避免驗(yàn)證上的花銷，結(jié)合并行處理，縮減測(cè)試時(shí)間。它包含各類聲音與振動(dòng)分析功能。提供從連續(xù)頻率響應(yīng)掃描到階次分析和轉(zhuǎn)速表處理的易用型分析工具。提供眾多顯示選擇，如：強(qiáng)度圖、瀑布圖、軸中心線圖和軌道圖。輕松運(yùn)用非編程環(huán)境。其中分析噪聲和振動(dòng)信號(hào)需要以下幾個(gè)條件：一個(gè)拖放的，交互式采集和分析環(huán)境。快速測(cè)量配置。通過 labview 擴(kuò)

14、展功能。交互式分析環(huán)境交互式環(huán)境適合在時(shí)域和頻域中進(jìn)行基本的聲音與振動(dòng)分析。包含數(shù)據(jù)記錄功能。無需編程。聲音和振動(dòng)助手引進(jìn)了一個(gè)創(chuàng)新的方法來配置測(cè)量， 即使用直觀的拖放的步驟。 結(jié)合傳統(tǒng)的噪音和振動(dòng)的功能分析， 軟件可以靈活定制和自動(dòng)操作例程，聲音和振動(dòng)助手可以幫助你簡化你的應(yīng)用程序?？焖贉y(cè)量配置有很多內(nèi)置的步驟可供立即使用聲音和振動(dòng)助手。你可以立即配置測(cè)量和分析應(yīng)用程序如下 :硬件 I/O 接口 - 從一系列設(shè)備中生成和采集信號(hào)。信號(hào)處理 - 濾波，加窗和平均。時(shí)域分析 - 聲音和振動(dòng)級(jí)的趨勢(shì)。頻域分析 - ANSI 和 IEC分?jǐn)?shù)倍頻程分析 , 頻率響應(yīng) , 中功率 , 和失真。階次分析

15、- 轉(zhuǎn)速表處理，階次功率譜分析， 階次追蹤，順序提取，瀑布圖，波特圖，譜圖。報(bào)告生成 -可以拖拽到 Microsoft Word 圖表或?qū)?shù)據(jù)導(dǎo)出到微軟 Excel 或UFF58中。 通過 Labview 擴(kuò)展功能將項(xiàng)目傳送到到 labview 方框圖中，重新使用你的測(cè)量應(yīng)用程序開發(fā)聲音和振動(dòng)助手。在 labview, 一個(gè)全功能的圖形編程環(huán)境下 , 您可以進(jìn)一步自動(dòng)化您的應(yīng)用程序或定制你的分析。labview 中的聲音和振動(dòng)采集虛擬儀器labview 中聲音和振動(dòng)分析能見度虛擬儀器, 可以開發(fā)各種自定義音頻、 聲學(xué)和振動(dòng)的應(yīng)用程序。功能包括:分?jǐn)?shù)倍頻程分析與 A - B -,和c- 加權(quán)積分

16、或者雙重積分的振動(dòng)級(jí)A- ，B-和 c- 加權(quán)功率譜放大功率譜峰值搜索中功率頻率響應(yīng)濾波階次追蹤測(cè)速信號(hào)處理此外 , 在 labview 中提供了超過 50個(gè)隨時(shí)可以運(yùn)行的例子可以使它更容易開始噪音和振動(dòng)分析。硬件安裝確認(rèn)設(shè)備識(shí)別雙擊桌面上的 Measurement & Automation圖標(biāo)，打開 MAX 。展開設(shè)備和接口 ，確認(rèn)設(shè)備已被識(shí)別。如使用遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)終端， 展開遠(yuǎn)程系統(tǒng)，找到并展開遠(yuǎn)程終端， 然后打開 設(shè)備和接口 。 如設(shè)備未顯示， 請(qǐng)按 <F5> 刷新MAX。配置設(shè)備（ 1）右鍵單擊設(shè)備名并選擇 配置 。 確保在控制設(shè)備的 NI-DAQ API 和系統(tǒng)（我的系

17、統(tǒng)或遠(yuǎn)程系統(tǒng)）文件夾下單擊該設(shè)備名。對(duì)于網(wǎng)絡(luò) DAQ 設(shè)備，單擊設(shè)備名稱并選擇 網(wǎng)絡(luò)設(shè)置 選項(xiàng)卡，配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)置。關(guān)于配置網(wǎng)絡(luò) DAQ 設(shè)備的詳細(xì)信息，請(qǐng)參考設(shè)備的說明文檔。（ 2）配置設(shè)備屬性。如使用附件，需添加附件信息。單擊 掃描 TEDS 。 如需在 MAX 中配置直連至設(shè)備的 TEDS 傳感器，右鍵單擊“ 設(shè)備和接口” 下的設(shè)備名，然后選擇 配置 TEDS 。（ 3）單擊確定保存設(shè)置。安裝信號(hào)調(diào)理或開關(guān)設(shè)備附加傳感器運(yùn)行測(cè)試面板按照下列步驟使用 MAX 測(cè)試面板。在 MAX 中，展開 設(shè)備和接口 或設(shè)備和接口 ? 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 。 右鍵單擊要測(cè)試的設(shè)備，選擇測(cè)試面板 ，打開選中設(shè)備的測(cè)試面板。 單擊頂部的選項(xiàng)卡，選擇開始測(cè)試設(shè)備的功能，或選擇幫助查看操作須知。如測(cè)試面板顯示錯(cuò)誤消息。 單擊關(guān)閉退出測(cè)試面板。進(jìn)行 NI-DAQmx測(cè)量按照下列步驟，在 MAX中通過 DAQ助手創(chuàng)建任務(wù)：在 MAX中右鍵單擊數(shù)據(jù)鄰居，并選擇新建，打開DAQ助手。在新建窗口中，選擇 NI-DAQmx 任務(wù)并單擊下一步。選擇采集信號(hào)或生成信號(hào)。選擇 I/O類型（例如，模擬輸入）和測(cè)量類型（例如，電壓）。選擇要使用的物理通道并單擊下一步。命名任務(wù)，單擊完成。 配置各個(gè)通道。 分配至任務(wù)的各個(gè)物理通道都有一個(gè)虛擬通道名稱。選定通道后，才能修改輸入范圍