基于PXI数据采集系统搭建悬臂梁固有频率测试的方案
概述 在工程力学、机械、建筑、水利等诸多领域中，关于振动的测量一直是十分重要的课题。其中，等强度悬臂梁的固有频率的测试就是一个典型例子。有别于传统的繁琐的硬件平台，利用数据采集卡搭建的虚拟仪器测试系统将能更加快捷、方便、稳定的实现数据的采集、分析、存储等诸多要求。
测试要求 使用重锤锤击测量点，采集测量点的幅频曲线和实频、虚频曲线，对系统频响函数特性曲线进行分析得出等强度悬臂梁固有频率值。
硬件配置及技术指标：
PXIC-7310 3U 10槽PXI/CompactPCI仪器机箱
PXI7651 PXI控制器
PXI8510
※ 16位AD精度，每通道500KS/s采样频率
※ 差分8路同步模拟量输入
※ AD缓存：8K字FIFO存储器
※ AD量程：±10V、 ±5V、0～10V、0～5V
※ 程控增益：1，2，4，8倍（默认）或1,2,5,10倍或1,10,100,1000倍
※ AD触发方式：支持模拟、数字触发
※ 数据传输方式：软件查询、主DMA
※ 数字量输入、输出各8路
※ 支持多卡同步
※ 支持软件自校准
系统架构：
实验中使用加速度传感器、电荷放大器和信号调理模块完成悬臂梁多处测量点的加速度和振动信号的转换和处理，将处理后的信号送入PXI8510多通道同步采集卡，对多点的加速度和振动信号进行显示和分析。
图（a）为滤波后的加速度信号曲线。图（b）为幅频响应曲线，其峰值对应的频率，图（c）虚频曲线中最大标量赋值和图（d）中0幅值对应的频率可近似的看做悬臂梁的固有频率。通过测试结果可知，三种结果得出的固有频率接近。
系统软件：
阿尔泰的数据采集产品，支持VC、VB、LABVIEW、LABWINDOWS等多种语言平台，使用提供大量源代码和dll，能方便快速的完成程序的编写。本实验中就是使用NI公司的labview，通过调用dll和函数，短时间内即可完成多通道波形实时显示、数据存储、数据回放、工程标定、时域统计分析、频域自功率谱分析等。
结论
基于PXI的数据采集系统是由计算机虚拟仪器技术构建，对于加速度、速度、位移等冲击振动参数的测试提供了从前端传感器、信号调理到后端数据采集、分析处理的全套解决方案，系统功能灵活多样，使用方便可靠，是环境试验中理想的测试系统，可用于铁路、桥梁、建筑、车船、机械、水利电力、石油、地质、环境保护、地震监测等多个行业的各种冲击振动参数测量试验。
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