噪声振动测试系统技术方案prosig.docx
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噪声振动测试系统技术方案prosig
PROSIG便携式振动噪声测试分析系统
技术方案
WorkingAtTheHeartOfTest&Measurement
恒信大友（北京）科技有限公司
2012年3月
☑72通道便携式振动噪声测试分析系统
☑附件
一、72通道便携式振动噪声测试分析系统
1.系统组成
系统由Prosig72通道便携式振动噪声数据采集系统硬件、NVH试验分析软件、传感器及附件等部分组成：
72（64+4+4）通道NVH测试分析系统
编号
制造商
型号
描述
数量
一、72通道NVH测试分析系统
Prosig
72（64+4+4）通道数采前端
1
03-33-8020
P80205cardchassis.IncludesPCtoP8000USB2communicationscable,mainspowersupply,invehiclepowercableandcarrybag.
5槽主机箱，交直流供电，单机箱最多可以扩展到40通道，提供USB2连接线、稳压电源、电源适配器、点烟器供电线和便携包。
1
03-33-8012
P80123cardchassis.IncludesPCtoP8000USB2communicationscable,mainspowersupply,invehiclepowercableandcarrybag.
3槽主机箱，交直流供电，单机箱最多可以扩展到24通道，提供USB2连接线、稳压电源、电源适配器、点烟器供电线和便携包。
1
2
03-33-8412
8channelhighspeedanalogueand1channeltachometerinputcard,LEMOversion.
8通道高速电压/ICP输入通道及1通道转速输入通道，LEMO接口
100kHz采样频率/24位AD，软件可设
8
3
03-33-8440
2channelCAN-BUSinputandGPScard,with9wayDtypeconnectors.
2通道CAN-BUS输入模块和1通道GPS输入模块（20Hz），内置）（选项）
0
4
03-33-892
RemotecontrolwiredbuttonboxforP8000systems.
P8000数采前端遥控单元（选项）
0
Prosig
NVH测试分析软件
5
01-55-994
DATSProfessionalsoftware.IncludesIntaglioreportingsuiteandAcquisitionsoftware.WithmobileUSBsoftwarelicence.
DATS数据采集分析专业软件，包括数据采集分析、记录、回放、FFT、FRF、倍频程、瀑布图、时域、频域分析、滤波、统计、数据管理、信号源输出等各种高级功能
2
6
01-55-801
DATSNoiseVibrationandHarshnessanalysissoftwarelicence.
DATSNVH分析专业软件，包括旋转机械、升降速、瀑布图等相关处理分析功能
1
7
01-55-717
DATSSoundQualityAudioReplaysoftwarelicence.
DATS声音品质分析专业软件，包括回放滤波、心理声学参数计算等功能
1
选项
8
01-55-803
DATSHumanResponseBiodynamicssoftwarelicence.
DATS人体振动响应分析
0
二、传感器及附件
加速度传感器
1
PCB
356A26
Triaxial,generalpurpose,ceramicshearICP®accel.,50mV/g,1to5kHz,4-pinconn.,TEDS，
ICP型三轴加速度传感器，量程100g
15
2
356A25
Triaxial,generalpurpose,ceramicshearICP®accel.,25mV/g,1to5kHz,4-pinconn.
ICP型三轴加速度传感器，量程200g
5
3
034G30
4-conductor,shieldedcable,30-ft,4-pinplugto（3）BNCplugs，10m三向传感器连接线
25
麦克风及标定器
4
PCB
378B02
377B02Microphone+426E01Preamplifier+TEDSinformation
1/2’预极化型麦克风及前置放大器，灵敏度：
50mV/pa
15
5
AA0010
10mBNC-BNCCable50ohm
10m长麦克风连接线
20
6
AA0003
3mBNC-BNCCable50ohm
3m长麦克风连接线
20
7
PCB
079A06
SphericalWindscreenfor1/2"microphones
风球
10
录音及回放系统
4通道CoCo80系统
8
01dB
BMH
01dBBinauralHeadsetincluding1/2"calibratoradaptorand6.3mmjack,ICPconverter
双耳麦克风
2
9
Creative
E-MU0202
创新creativeE-MU0202USB声卡
2
其他传感器及附件
10
keyence
V31P
光电转速传感器
2
11
TS
Case
仪器箱，带拉杆及滚轮（线缆已包括在传感器配置中）
1
12
Sunpower
车载逆变器
2
13
山特
UPS
山特UPS电源
1
14
TS
传声器安装支架
10
2.系统总体功能及特点
系统能够实现：
Ø车内振动噪声测试与分析、发动机、动力总成振动噪声测试与分析；
Ø72（64+4+4）通道振动噪声测试分析（其中64通道电压/ICP输入，4通道信号源输出，4通道独立转速输入），系统可以是一套64通道的振动噪声测试系统，也可以分成两套完全独立的振动噪声测试系统，一套系统为超便携的24通道振动噪声测试系统（其中24通道电压/ICP输入，2通道信号源输出，2通道独立转速输入），一套为40通道振动噪声测试系统（其中40通道电压/ICP输入，2通道信号源输出，2通道独立转速输入）。
Ø可以进行常规NVH测试分析，包括：
振动噪声数据采集分析、记录、回放、FFT、倍频程、瀑布图、时域、频域分析、滤波、统计、试验数据管理、信号源输出、自动报告等各种高级功能；
Ø包括专门的NVH测试分析专用软件，包括旋转机械、特征分析、阶次分析等专门功能，用于汽车和发动机的NVH测试分析等各种应用；
Ø声音品质分析专业软件，包括回放滤波、心理声学参数计算等功能；
Ø第2套独立使用的NVH测试分析软件，包括试验数据管理、报告平台和常规NVH测试分析，整个系统可以分成2套NVH测试分析系统独立使用。
Ø能够与长安已有的传感器兼容：
PCB/Kistler/B&K加速度传感、ICP型麦克风、发动机转速传感器等；
Ø系统包括非常完善的时域和频域NVH试验数据处理功能；
ØProsig系统是国外主流的NVH测试分析平台之一，在福特北美就有超过300套的系统在使用；
Ø数采前端每通道100kHz/通道（24位），400kHz/通道（16位），软件可设；
Ø16倍过采样转速输入：
800kHz采样频率；
3.系统功能扩展能力
可以进一步扩展增加：
Ø系统可以扩展至1000通道以上；
Ø独立记录仪功能（Prolog）；
Ø可以扩展增加CAN-BUS输入通道；
Ø内置GPS，20Hz刷新频率，可以输出位移、速度、加速度等信息；
Ø可以扩展增加动态应变输入、高精度转速（60M，用于扭振）、热电偶、电荷等调理输入通道；
Ø可以增加人体振动舒适性分析和评价模块；
Ø多面动平衡测试分析功能；
Ø疲劳测试分析功能；
Ø宽频带、实时噪声源定位分析功能；
Ø源路径分析，奇异值分解等；
......
4.系统功能配置详细介绍
4.1P8012/P8020数采前端
P8012/P8020主机箱
Prosig的P8012和P8020是一款非常便携，高质量的24位数据采集系统。
P8012为24通道信号输入和2通道转速信号输入，P8020系统为40通道信号输入和2通道转速信号输入，他们的设计非常紧凑和坚实。
可选配不同的信号调理板卡。
例如高速信号、常规信号、转速信号、温度信号、应变信号及CAN、GPS信号。
每一块板卡内部包含有强大的信号调理功能。
所有的这些模块都可由DATS软件控制。
P8012和8020的最大采样频率为100KHz/通道（24位采样），或者是400kHz/通道（16位采样）。
信号的完整性可由优异的动态信号测试范围（105dB）和本底噪声指标（-120dB）保证。
多采样率支持功能使得系统可以同时测量低频振动、动态应变和高频噪声。
P8012和8020通过采用USB2.0接口与计算机相连，可以达到480Mb/秒的数据实时传输速率。
主要特点：
●数量：
2
●最高采样频率：
100kHz/通道（24位AD）
400kHz/通道（16位AD），软件可设置
●DC、AC、IEPE、电荷和动态应变桥路输入
●智能传感器支持（TEDS）
●转速信号输入通道采样频率：
800kHz
●电压输入量程可调：
±10mVto±10V
●105dB的动态范围
●-120dB的本底噪声
●振动冲击环境：
适合于便携使用，冲击50gHalfSine6ms
振动10gRMS
●供电方式：
可选择DC直流供电（如车载电池）或交流供电（适配器供电）
●通过USB2.0接口与计算机相连，可以达到480Mb/秒的数据实时传输速率
P8412–高速振动噪声信号输入模块
●数量：
8
●8个模拟通道+1个转速通道（机箱上）输入
●400kHz/通道（16位AD）
●100kHz/通道（24位AD），软件可设置
●DC，AC和IEPE输入
●转速信号输入通道采样频率：
800kHz
●TEDS支持
●Lemo接口
P8440–CAN总线、GPS信号输入模块（选项）
●支持2路独立的CAN总线输入：
●工作模式：
被动模式，记录所有总线信息
主动模式，用户要求PID
●总线速率：
250kHz，500kHz，1MHz
●GPS：
接收器类型：
GPSL1
记录位置、速度和精确的时间信息
刷新率：
20Hz
速度精度：
0.03m/s
位置精度：
1.8m
时间精度：
20nsRMS
4.2ProsigDATSTM测试分析软件平台
DATSTM软件平台的价值
DATSTM软件卓越的价值在于，帮助您在降低成本的同时，大大地提高工作的效率。
软件包括完善的数据采集，分析及分析脚本设计，以及报告生成功能。
并且，您在对硬件部分进行升级扩展时无需为软件支付额外的费用。
我们将为您提供全面深入的支持服务。
DATSTM软件平台的深入的分析
DATSTM软件具有全面的、深入的信号处理功能。
它的标准软件包包括：
●数据采集
●
时域分析
●频域分析
●滤波
●嵌入式报告生成
●统计学分析
●微积分运算
●三角运算
●统计计数
●信号操作处理
●数据的导入和导出
●算术运算
除了这些基本功能之外，DATSTM还提供了大量的，适合于各专业应用领域的软件包选项：
●NVH研究
●旋转机械分析
●结构动画分析
●声学
●声音品质和回放滤波
●声强分析
●环境试验室
●人体生物动力学
●多面动平衡
●锤击法试验
●碰撞生物力学
●疲劳及耐久性测试
●S.E.A.T.分析
DATSTM软件平台的数据完整性
我们坚信，没有什么比用户的数据更为重要。
DATSTM软件基于一种完全开放的、标准的数据格式。
其数据结构具有以下的优点：
●多个信号保存于硬盘上的一个文件中（称为一个数据集）。
●对信号进行各种分析的历史记录和信号同时保存。
对于任何数据，从采集到生成最终结果的整个过程都是有据可考的。
●“命名元”功能可以保存从数据采集参数设置到分析结果的各项属性。
●项目管理器功能使得用户在保存数据的同时，可以对与试验或项目相关的各种变量进行设置和保存。
●数据集的大小仅受磁盘容量的限制。
DATSTM软件平台的数据采集
DATSTM软件和ProsigP8000系列硬件组成一套完整的数据采集系统。
DATSTM的数据采集软件包含了浏览，标定，监测，采集和上载数据等所有的功能。
关于数据采集系统硬件部分的更多信息请参见ProsigP8000系列硬件介绍资料。
DATSTM软件平台的自动化测试
DATSTM软件设计采用极为简便的、交互式的工作表模式。
软件的许多特点使其非常适合进行自动化测试，并且极易掌握和使用，如：
“宏”功能－只需点击鼠标，即可完成一系列复杂的分析功能。
“脚本”功能－强大的二次开发能力。
使用完全的VisualBASICTM风格的编程语言，用户可以编写自己的试验流程，包括数据采集，对话框，各种DATSTM分析功能，报告，信号获取，OLE应用支持（MicrosoftOffice®等），以及更多其他的功能。
DATSTM软件平台的报告生成
高质量的报告是绝大多数试验或研究项目中很重要的一部分。
DATSTM软件包含一种称为“嵌入式报告”的功能。
嵌入式报告借助OLE技术，将MicrosoftWord方便的文档处理和DATSTM软件强大的图形、分析功能结合在一起。
使用嵌入式报告工具可以创建报告草稿（模板）。
每次生成试验报告时，只需将最新的试验分析数据添加到报告草稿中即可。
作者可以对报告里面的数据和曲线进行任意的编辑，但是报告在被分发后将被“锁定”。
4.2.1DATSTMProfessionalsoftware标准软件包
数量：
2套
1.数据采集（AcquisitionV4）
开机即用
电子表格式的试验设置
设置信息与数据同时保存
示波器显示（时域&频域）
多通道（柱形图）显示
动态/静态信号标定工具
自动增益/量程设置
多通道数据实时图形显示：
时域，频域，阶次，以及过载等
文件名自动增加
2.频域分析
自（功率）谱
自（功率）谱（LimitHold）
自（功率）谱（Hopping）
相干函数
互谱
互谱（LimitHold）
复函数转换为幅值/相位
dB计权
计权（A，B，C，D）
三分之一倍频程分析
离散傅立叶变换
离散傅立叶变换（Goertzel）
FFT（全带宽）
FFT（半带宽）
HoppingFFT
LongFFT
逆傅立叶变换（全/半带宽）
逆傅立叶变换（长复数全带宽）
频带RMS计算
倒谱
包络分析（复解调）
包络分析（傅立叶）
自递归滤波器系数
Omega算法
Inst.频率
信号插值
最小相位谱
最大熵谱估计
短时傅立叶变换
谱级计算
谱级计算（Limithold&Hopping）
Winograd变换
细化傅立叶变换
细化自谱密度
细化互谱密度
3.时域分析
ADC仿真
应用阈值
自/互相关（延时乘积或傅立叶变换）
偏置去除
和相干有关的时间历程
时域里的卷积
余弦锥形函数
生成激励步进正弦波
生成激励扫描正弦波
生成断点
生过谱
生成高斯概率密度
生成对数概率密度
生成瑞利概率密度
生成正弦概率密度
生成数据窗
生成余弦锥形窗
生成指数衰减窗
生成力窗
从P.S.得到随机时间历程
联合概率密度函数
正则化
概率分析
概率密度函数
信号抽取
信号生成
时间翻转
统计学
整体统计学
趋势估计（均值，SD或者RMS值）
趋势分析
趋势去除（线性平均点，指数平均及线性平均持续时间）
4.曲线拟合
Alpha－Beta平滑
拉格朗日拟合
最小二乘多项式拟合
数据去毛刺
平滑
样条拟合
5.滤波
AlphaBeta滤波器
贝塞尔Bessel（低通，高通，带通和带阻）
巴特沃斯Butterworth（低通，高通，带通和带阻）
切比雪夫Chebyshev（低通，高通，带通和带阻）
下凹滤波器Notch
频率特性（巴特沃斯，切比雪夫及贝塞尔）
阶次滤波器
RC滤波器
冲击响应滤波器
6.数据导出
ASCII
CommaSeparatedVariables（CSV）
SDF（HP/Agilent）
Matlab
MSExcel
RPCIII
TecPlot
UniversalFile（UFF）
WAV
7.数据导入
ASCII
Binary
B&KPulse
CommaSeparateVariables（CSV）
DASYLab
DIA/DIAdem
DX3
SDF（HP/Agilent）
LabVIEW
Matlab
MSExcel
nCode
RESData
RPCII/III
StorePlex（Racal）
UniversalFile（UFF）
WAV
WaveView（lotech）
8.数据生成
正弦（正弦，加阻尼，扫频，调制及脉冲）
随机（高斯，矩形及窄带谱）
矩形波（脉冲及扫频）
三角波
锯齿波
指数衰减
直线和斜线
9.数学函数
绝对值
Arctan，Arcsin，Arccos
Arctanh，Arcsinh，Arccosh
逆对数
共轭
指数
线性到dB，dB到线性
Loge，Log10
求反
Sin，Cos，Tan
Sinh，Cosh，Tanh
平方根
10.脉冲分析
曲轴角度域振动分析
脉冲到速度
脉冲到数量
脉冲持续时间（所有交叉，正－正，负－负，正－负，负－正）
生成速度信号
11.冲击谱分析
冲击（Lin.Spacing–Primary，Residual&Composite）
冲击（Log.Spacing－Primary,Residual&Composite）
12.信号操作处理
增加命名元（NamedElements）
修改控制记录
将信号添加到数据集
复制整个信号
复制信号的片断
提取命名元
将信号包括到数据集
连接信号
合并两个信号
修改命名元
信号修复
替换信号
替换信号的命名元
信号翻转
信号质量检查
信号分类
统计学
信号抽取
13.统计计数
量级计数（NumberofIntervals，SizeofDurationInterval，IntervalSizeas％age，OutputAllDuration，ReferencedtoSignalMean，SpecifyReferenceLevel）
均值交叉峰值计数
改良的LambieRange计数
纯峰值计数
峰谷值计数
雨流计数（周期峰/谷）
雨流计数（周期范围/均值）
14.算术运算（数据与数据）
数据和数据（＋－×/）
数据和变量（＋－×/）
数据与参考曲线
15.算术运算（数据与常量）
实数据和常量（＋－×/）
复数据和常量（＋－×/）
幅值/相位数据与常量（＋－×/）
16.微积分运算
微分
积分
Omega算法
频带RMS计算
17.复函数
复函数与幅值/相位函数的相互转换
复函数转换为函数实部
复函数转换为函数虚部
复函数输出（Imag+iReal，Real+i0，Real+i0，Imag+i0,Real+iZ）
数据与共轭（数据）（＋－×/）
4.2.2DATSTM应用软件包
1.
NVH测试分析
数量：
1套
瀑布图分析
阶次跟踪
声音品质心理声学参数计算
转速分析
瀑布图平均
A、B、C、D计权
1/N倍频程分析
提取阶次和Overall
谱的频带RMS计算
瀑布图（转速信号）
瀑布图（速度信号）
瀑布图（有相位信息）
观察阶次图、时间历程
观察时间－速度曲线
观察瀑布图、彩色图
……
2.
声音品质和回放滤波
数量：
1套
表现值综合评价
导出到WMA
导出到WAV
滤波器衰减度vs速度
频率带通滤波器
频率带阻滤波器
高频因子
响度
阶次带通滤波器
阶次带阻滤波器
DATS信号回放
WAV文件回放
心理声学参数计算
实时速度显示
谱平衡
速度同步回放
4.2.3DATSTM应用软件包可扩展选项
1.振动舒适性分析评价
人体振动分析
ISO8041手臂计权
ISO8041身体－X，Y，Z及组合计权
ISO8041晕车计权
ISO8041无计权
最大瞬时振动值（MTVV）
晕车剂量值（MSDV）
均方根植（RMQ）测量
振动剂量值（VDV&eVDV）
振动品质测量
振动计权（BS6841）
振动计权（ISO2631）
2.多面动平衡
偏置因子选择
数据质量检查
双转速支持（用于4×4车辆）
多面动平衡
首要解决方案
通过最小二乘进行改进
最低限度
指定的不平衡
分离质量计算
标准传动系配置
SVD（奇异值分解）
同步重采样
用户定义的平均量级
3.疲劳分析
危险位置分析（变载荷，凹痕或直方图）
焊缝分类（BS5400&VaryingSDs）
焊缝分类（BS5400）
SN疲劳曲线生成
SN曲线疲劳预测
SN疲劳曲线（载荷作用）
4.3传感器及附件
4.3.1ICP型三轴加速度传感器
1.美国PCB，356A26，量程100g，灵敏度100mV/g，重量10.5克，频率范围1~5000Hz，温度范围-54~121℃。
数量：
15
2.美国PCB，356A25，量程200g，灵敏度25mV/g，重量10.5克，频率范围1~5000Hz，温度范围-54~121℃。
数量：
5
3.美国PCB，034G30，10米长三向加速度连接电缆
数量：
25
4.3.2麦克风及标定器
1.美国PCB377B02Microphone+426E01Preamplifier+TEDSinformation1/2’预极化型麦克风及前置放大器，灵敏度：
50mV/pa
数量：
15
2.美国PCB079A06风球
数量：
10
3.10m长BNC-BNC低噪声连接线缆
数量：
20
4.3m长BNC-BNC低噪声连接线缆
数量：
20
5.美国PCBCAL200
升级会员 