汽車線束插接器試驗(yàn)-動態(tài)阻抗瞬態(tài)信號分析儀

系統(tǒng)簡述：

如圖1.1所示，該系統(tǒng)由恒流源、被測插接器、隔離差分探頭、基于PXIe的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、基于MXIEpress技術(shù)的高速傳輸鏈路和高性能機(jī)架式服務(wù)器組成。

圖1.1

系統(tǒng)特點(diǎn)：

◆現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集，利用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的PXIe架構(gòu)提供的抗干擾性能和14位精度的高速采集卡PXIe-5122，實(shí)現(xiàn)4通道，每通道高100 MSamples/sec的連續(xù)數(shù)據(jù)采集，每通道高達(dá)256 Mbytes的獨(dú)立緩存可極大限度的保證數(shù)據(jù)的完整性。

◆利用NI的MXI Express高速傳輸鏈路，可保證在較高的采樣率和多通道同時(shí)采樣的時(shí)候現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集點(diǎn)無間斷地傳輸?shù)椒?wù)器。（以每個(gè)Sample占兩個(gè)Bytes，單通道采樣率100MS/s為例，所需傳輸帶寬為200 MBytes/sec）。

◆機(jī)架式服務(wù)器提供的4核CPU處理器，和存儲深度達(dá)1000GB的RAID0陣列SATA II硬盤，數(shù)據(jù)寫入速率高可達(dá)300 MBytes/s，使得硬盤讀寫不再成為系統(tǒng)的帶寬瓶頸。

◆高速脈沖采集與低速振動信號采集通道可分別設(shè)置不同的采樣率與采樣程度，可實(shí)現(xiàn)高速脈沖采集（高100MS/s）與低速振動信號的耦合。

◆利用LabVIEW圖形化開發(fā)平臺對多核處理器的支持，可實(shí)現(xiàn)多線程（數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存盤、數(shù)據(jù)分析）并行操作，提高運(yùn)行效率。軟件可在線或離線計(jì)算采集的原始數(shù)據(jù)中超過某一閥值電壓（可編程）的脈沖寬度，并給出出現(xiàn)不合格（脈沖寬度大于1us）的次數(shù)，誤差小為0.01us（以100MS/s采樣）。

功能介紹：

總體功能

◆動態(tài)阻抗監(jiān)控系統(tǒng)（以下簡稱系統(tǒng)）實(shí)時(shí)監(jiān)控線束端子振動試驗(yàn)期間的接觸電阻變化并能完整記錄打印；目前配置可同時(shí)記錄4組數(shù)瞬態(tài)數(shù)據(jù)，通過板卡擴(kuò)展（PXIe-5122）可實(shí)現(xiàn)同一平臺同時(shí)記錄6組瞬態(tài)數(shù)據(jù)。

◆系統(tǒng)監(jiān)控電阻單通道連續(xù)采樣速率10M次/秒，也就是采樣時(shí)間為0.1 us；高采樣速率為100M 次/秒。

◆系統(tǒng)能夠存儲試驗(yàn)過程中所有的電阻采樣數(shù)據(jù)，并且能夠在試驗(yàn)結(jié)束后重新將所有采集數(shù)據(jù)形成電阻隨時(shí)間變換的波形曲線。連續(xù)采集與記錄時(shí)間不小于3小時(shí)。

◆系統(tǒng)設(shè)備支持采用觸發(fā)模式存儲試驗(yàn)過程中所有不合格情況（超過7Ω時(shí)間大于1 us）前后1ms的數(shù)據(jù)，觸發(fā)模式下采樣率低10M 次/秒。

◆系統(tǒng)軟件能夠判定試驗(yàn)期間超過7Ω的時(shí)間達(dá)到1μs的情況。

◆系統(tǒng)以不同的采樣率同步采集振動臺的振動頻率，實(shí)現(xiàn)所采集的動態(tài)瞬態(tài)信號和振動信號耦合，即從采集的數(shù)據(jù)中應(yīng)能用表格等方式來顯示測試樣品出現(xiàn)不合格情況時(shí)對應(yīng)的振動頻率值（見參考圖例），曲線圖上鼠標(biāo)移動時(shí)能夠?qū)崟r(shí)顯示對應(yīng)的頻率以及時(shí)間。

前端數(shù)據(jù)采集部分功能與指標(biāo)

1）通道數(shù)：8個(gè)，其中高速采集通道4個(gè)，低速采集通道4個(gè)。低速采集通道能同時(shí)記錄振動試驗(yàn)臺的頻率；各個(gè)通道記錄的信息有曲線圖顯示（可以在曲線中看到不同頻率下的瞬態(tài)信號）

2）垂直分辨率：a、高速采集模塊：14-bit；b、低速采集模塊：24-bit

3）輸入耦合方式  ：AC/DC/GND

4）輸入阻抗  a、高速采集模塊：1MΩ with 25 pF（電壓范圍>± 1 V），1MΩ with 21 pF（電壓范圍≤± 1 V）；b、低速采集模塊：1 MΩ // 100 pF

5）電壓輸入范圍：+/- 20 mV to +/- 100 V

6）精度：0.1% of Full Scale

7）噪聲：0.05% of Full Scale

8）過壓保護(hù)：不低于250V

9）采樣率：測量瞬態(tài)信號的高速采樣頻率為單通道100 MS/s，10 MS/s連續(xù)；測量振動頻率信號連續(xù)采樣率頻率為204.8 kS/s，振動臺激振振動頻率為2Hz ~3000Hz) ； 測量瞬態(tài)信號的通道和測量振動頻率信號的通道同步進(jìn)行，采樣頻率可分開設(shè)置。

10）動態(tài)范圍：a、高速采集模塊：不小于80dB；

b、低速采集模塊：不小于115dB；

11）帶寬：a、高速采集模塊：80MHz @ -3dB；

b、低速采集模塊：80kHz@ -3dB；

12）硬件抗混疊濾波器：a、高速采集模塊6th order Bessel LP@35MHz ；b、低速采集模塊：6th order Bessel LP@40Hz - 80kHz

13）硬件抗噪濾波器：高速采集模塊6th order Bessel LP@5MHz 或者 2th order Bessel LP@20MHz

14）高速采集模塊板載內(nèi)存：256 MB每通道（高配置方案，低配置方案時(shí)為64 MB 每通道）

數(shù)據(jù)傳輸部分指標(biāo)：

1）傳輸介質(zhì)：MXI Express

2）傳輸速率：大于400 MBytes/s

數(shù)據(jù)分析、處理與存儲部分指標(biāo)：

1）CPU：Intel Core 2 Quad 4核

2）內(nèi)存：4GB

3）硬盤：1000GB SATA II支持RAID0/RAID10/RAID5

4）流盤（寫數(shù)據(jù)文件）速率：大于200MBytes/sec

系統(tǒng)擴(kuò)展能力：

1）高速采集通道可最多擴(kuò)充至8個(gè)；

2）低速采集通道可最多擴(kuò)充至16個(gè)；

3）配備傳感器與相應(yīng)信號調(diào)理模塊后，可進(jìn)行振動、噪聲、壓力、動靜態(tài)應(yīng)變等測量。