基于Compact RIO的振动测试系统.docx

摘要:随着时代的发展，在机械电子工程和大工业生产中，振动信号的采集、处理、分析是必不可少的部分。有些机器在测试中存在着体积大，结构复杂，操作困难的缺点，需要耗费大量的资源和财力，成本较大。随着软件工程和计算机技术的飞速发展，虚拟仪器取代了传统仪器，逐渐成为振动测试系统的主流方向。所以，这次课题的我打算用Compact RIO为硬件平台，以美国国家仪器（NI）公司研发的LABVIEW软件作为开发平台，选择适当的传感器和信号处理器构成一个振动测试系统。

    论文开头对Compact RIO和LABVIEW进行简短说明，继而解决了振动信号的采集、分析和处理，最后构建振动测试系统的轮廓，然后对硬件和软件系统编程。

硬件设计选用IN公司的Compact RIO的C系列模块做成一个采集卡,用RJ-45网口联网将数据传送到下位机上。软件设计选用了图形化编程进行逐个设计，可直接在主机上完成振动信号的采集、处理和分析。LABVIE的功能强大，本文从时域和频域等不同角度和方面分析，反应信号的特征。更有滤波、波形调理、统计分析、波普分析信号预处理、傅叶变换等功能。

振动测试系统具有良好的适用性和性价比，操作起来便捷，功能强大且全面，可为工业发展提供良好的参考和使用。

关键词 虚拟仪器；LABVIEW；Compact RIO；振动测试

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 振动测试的背景和意义-1

1.2 振动测试系统的研究现状和原理-1

1.2.1 虚拟仪器的现状-1

1.2.2 振动测试的原理-2

1.3 论文的研究内容-3

2 LABVIEW和Compact RIO介绍-4

2.1 LABVIEW软件的介绍-4

2.2 Compact RIO的介绍-4

2.2.1 Compact RIO的系统构成-4

2.2.2Compact RIO的结构组成-5

2.2.3Compact RIO的特点和优势-6

3 振动测试系统总体结构-7

3.1 分析系统的组成-7

3.2 数据采集卡的选择-8

3.3 传感器的选择-9

3.4 电荷放大器的选择-10

4 LABVIEW软件平台开发-10

4.1 软件设计系统总体方案-11

4.2 软件前面板的设计-11

4.3 数据采集模块设计-12

4.3.1 数据采集设计-12

4.3.2 数据采集程序设计-13

4.4 信号预处理模块设计-14

4.4.1 数字滤波-14

4.4.2 加窗处理-15

4.4.3 信息预处理模块测试-16

4.5 信号的时域分析模块设计-16

4.5.1 时域分析-17

4.5.2 时域分析程序设计-20

4.5.3 时域分析程序测试-20

4.6 信号的频域分析模块设计-21

4.6.1 频域分析-21

4.6.2 功率谱分析-22

4.6.3 频域分析程序设计-23

4.6.4 时域分析程序测试-24

4.7 数据的保存与读取-25

5 振动分析系统的验证-27

5.1 实验测试要求-28

5.2 实验测试验证-28

5.2.1 参数的选择-28

5.2.2 振动信号的频域分析实验-28

总结-29

致谢-30

参考文献-31