介绍应用虚拟仪器技术根据教学与实验研究的实际需要,自定义功能研究开发的"虚拟式振动测试系统".该系统只需投入少量的硬件成本,即可集成测试系统,实现强大的分析功能,现已成功应用于教学与实验研究中.
　　虚拟式仪器以计算机作为仪器统一的硬件平台,在充分享用其计算、存储、回放、调用、显示及元件管理等智能资源的基础上,将传统仪器的测试分析功能及面板控制用软件来实现,故又有"软件即仪器"之称.
　　当前国际上推出的几种不同结构组成的虚拟仪器系统中,数据采集卡式(插卡式)虚拟仪器,以其简便灵活的结构尤为适宜教学与实验研究.它将多台传统仪器组成的复杂昂贵的测试系统简化为:传感器+信号预处理模块+数据采集卡(PC插卡)+PC机的最简形式.
　　在一台PC机内可集成虚拟仪器库,用户可从中随意调用组建所需要的测试系统,还可根据需要自行定义研发限定功能的专用虚拟仪器库,而不必去市场购买功能庞大的通用仪器.用户通过软件修改、增加,可方便地同外设、网络及其它仪器相连,并将仪器的设计、使用管理统一于虚拟仪器标准,以提高资源的重复利用率,缩短系统的组建时间,使功能易于扩展,管理使用趋于规范.
　　基于虚拟仪器的设计原理和特点,笔者以当前实际工作需要为目的,自行定义研究开发了"虚拟式振动测试系统",现已成功应用于教学与实验研究中.
　　系统功能为实现振动测试与分析功能,该系统集成了"信号发生器","信号分析仪","频响函数测试仪"三种测试仪器的功能.
　　信号发生器系统可同时输出正弦波、方波、三角波三种信号及扫频信号,信号频率在10Hz~1kHz之间连续可调,扫频间隔为0.5Hz,正弦波形失真度<1%,三角波非线性度<0.1%.
　　信号分析仪根据教学实验需要,系统采用双通道(AB通道)同步采集功能,最高采样频率12kHz,最高频率分辨力为0.5Hz,对采集到的信号实现以下各种分析功能.时域分析 包括统计特征分析(峰值、均值、均方值、歪度、峭度);自相关与互相关分析;概率密度函数,直方图的计算.频域分析 包括FFT自功率谱、互功率谱分析(有ZOOM频率细化功能);频响函数及相干函数分析;时间序列AR谱分析;倒谱分析.并对以上频域分析具有多次采集平均功能,以平滑曲线消除干扰噪声.
　　频响函数测试仪功能对被测机械结构在一定的频率范围内自动进行稳态正弦激振或脉冲激振,获取结构的频率响应曲线,测得结构固有频率及阻尼比,并作相干分析,以判断测试结果的可靠程度.进行频响函数测试的基本原理为:利用FFT把采集到的离散时间序列,即激振信号和振动信号本实验系统已在我院投入使用,效果良好.

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