汽車線束插接器試驗-動態阻抗瞬態信號分析儀

系統簡述：

如圖1.1所示，該系統由恒流源、被測插接器、隔離差分探頭、基于PXIe的現場數據采集系統、基于MXIEpress技術的高速傳輸鏈路和高性能機架式服務器組成。

圖1.1

系統特點：

◆現場數據采集，利用工業標準的PXIe架構提供的抗干擾性能和14位精度的高速采集卡PXIe-5122，實現4通道，每通道高100 MSamples/sec的連續數據采集，每通道高達256 Mbytes的獨立緩存可極大限度的保證數據的完整性。

◆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采樣的時候現場數據采集點無間斷地傳輸到服務器。（以每個Sample占兩個Bytes，單通道采樣率100MS/s為例，所需傳輸帶寬為200 MBytes/sec）。

◆機架式服務器提供的4核CPU處理器，和存儲深度達1000GB的RAID0陣列SATA II硬盤，數據寫入速率高可達300 MBytes/s，使得硬盤讀寫不再成為系統的帶寬瓶頸。

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

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

功能介紹：

總體功能

◆動態阻抗監控系統（以下簡稱系統）實時監控線束端子振動試驗期間的接觸電阻變化并能完整記錄打印；目前配置可同時記錄4組數瞬態數據，通過板卡擴展（PXIe-5122）可實現同一平臺同時記錄6組瞬態數據。

◆系統監控電阻單通道連續采樣速率10M次/秒，也就是采樣時間為0.1 us；高采樣速率為100M 次/秒。

◆系統能夠存儲試驗過程中所有的電阻采樣數據，并且能夠在試驗結束后重新將所有采集數據形成電阻隨時間變換的波形曲線。連續采集與記錄時間不小于3小時。

◆系統設備支持采用觸發模式存儲試驗過程中所有不合格情況（超過7Ω時間大于1 us）前后1ms的數據，觸發模式下采樣率低10M 次/秒。

◆系統軟件能夠判定試驗期間超過7Ω的時間達到1μs的情況。

◆系統以不同的采樣率同步采集振動臺的振動頻率，實現所采集的動態瞬態信號和振動信號耦合，即從采集的數據中應能用表格等方式來顯示測試樣品出現不合格情況時對應的振動頻率值（見參考圖例），曲線圖上鼠標移動時能夠實時顯示對應的頻率以及時間。

前端數據采集部分功能與指標

1）通道數：8個，其中高速采集通道4個，低速采集通道4個。低速采集通道能同時記錄振動試驗臺的頻率；各個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：不低于250V

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

10）動態范圍：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存：256 MB每通道（高配置方案，低配置方案時為64 MB 每通道）

數據傳輸部分指標：

1）傳輸介質：MXI Express

2）傳輸速率：大于400 MBytes/s

數據分析、處理與存儲部分指標：

1）CPU：Intel Core 2 Quad 4核

2）內存：4GB

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

4）流盤（寫數據文件）速率：大于200MBytes/sec

系統擴展能力：

1）高速采集通道可最多擴充至8個；

2）低速采集通道可最多擴充至16個；

3）配備傳感器與相應信號調理模塊后，可進行振動、噪聲、壓力、動靜態應變等測量。