一种航空发动机振动信号多线程采集模块设计

开发了Windows环境下基于NI公司数据采集卡的航空发动机振动测试系统通用数据采集模块.该采集模块采用了多线程技术,将数据采集和提取置于不同的线程中,以达到两者同步的目的.将该模块制作为Windows动态链接库(DLL),利用DLL资源共享特点来满足多种测试系统的调用请求.同时根据航空发动机运行过程分为稳态运行及暂态过程的特点,分别设计了对应的振动信号采集子模块,以满足不同运行状态的测试要求.由于航空发动机多为双转子,针对这一特点设计了双转速采集及数据处理程序.经过测试,该模块较好地解决了暂态过程中的数据丢失问题,能够实时准确地采集稳态过程及暂态过程的转速和振动信号,并已成功运用于现场实测.     

航空发动机转子故障诊断系统设计与实现

为准确、高效地诊断航空发动机转子系统故障,采用面向对象的程序设计方法,在VC++开发环境下,设计开发了航空发动机转子故障诊断系统。系统包含四个模块:数据采集模块采用多线程处理技术,配合数据采集设备实现多通道数据同步采集;信号分析和特征提取模块利用封装的改进经验模态分解算法类CEmd进行故障信号处理并从中提取故障特征;模式识别模块基于Lib SVM和GAlib库模板建立了基于支持向量机的故障识别模型。在航空发动机转子模拟实验台上对该系统进行测试,结果表明参数设置适当时,系统对转子典型故障的诊断精度达到了98%。     

一种多通道多功能数据采集系统的设计与实现

为解决航空发动机试验中采用多种仪器采集多种信号数据引起测试系统成本和复杂度增加的问题,设计了一种利用单一硬件资源进行多种模拟信号采集的多通道多功能数据采集系统。系统通过电子开关矩阵和独特的切换策略实现4种信号采集的功能,克服了现有通用数据采集系统大多只能采集一种或少数几种类型数据的缺点。利用状态机任务调度实现校准、配置和通信等功能,采用通道隔离技术,实现每个通道信号全隔离,提高系统的抗干扰性。通过校准实验结果和现场应用可知,系统能够采集电压、电流、热电阻、热电偶等信号,电压电流精度可达±0.05%,Pt1000和K型热电偶精度可达±1 ℃。系统的性能指标满足发动机试验要求,且有效地降低了成本,减小了现场布线复杂度和劳动强度,在航空发动机试验的稳态电参数测量中具有一定的工程应用价值。     

8通道静态应变信号调理模块研究

在航空发动机的测试中,需要测量发动机的各种性能参数,如温度、压力、转速、流量、振动等,其中压力的测试是可以通过测量发动机叶片产生的应变来完成,通常应变测试系统包括应变片、信号调理器、数据采集模块和软件处理几部分;北京长城测控公司结合近几年开发航空发动机测试系统的经验,基于VXI总线测试技术开发了信号调理模块与数据采集模块高度集成的航空发动机测试系统,同时针对测试中存在的多种物理量开发了多种信号调理模块;文章主要针对静态应变信号调理模块的使用方法及在数据采集系统中的应用进行了介绍,并对关键电路的设计方法进行了详细说明。     

基于VXI总线的某航空发动机试车台测试系统设计与实现

简要介绍了某型航空发动机试车台测试系统的设计,分析了试车台的工作原理及组成.系统硬件以VXI数据采集设备为核心,软件采用LabWindows/CVI编写.经测试,该测试系统可稳定工作,满足该型发动机试车数据采集要求,可实时监控发动机试车中各参数情况,判断发动机性能是否合格.     

基于虚拟仪器的航空发动机转子系统早期故障识别

简要介绍了虚拟仪器及PXI(PCI extensions for instrumentation)总线技术的发展状况及优越性,设计了基于PXI硬件系统及LabVIEW软件框架下的航空发动机转子早期故障识别系统.该系统可以实现多通道高速信号采集、数据预处理、信号分析、故障推理、诊断等功能,具有良好的人机交互特性.实验证明...     

航空发动机故障诊断系统设计与实现

利用LabVIEW和C语言、MATLAB混合编程,设计并实现了航空发动机故障诊断系统。利用C语言设计了数据采集仪的DLL驱动程序,LabVIEW调用DLL实现了数据采集;针对航空发动机振动信号的特点,设计了信号处理与故障特征提取模块;利用MATLAB编译了多算法优化的支持向量机COM组件,LabVIEW调用该组件实现了故障诊断;利用数据库连接工具包设计了数据库管理模块。在航空发动机转子实验台上对该系统性能的测试结果表明,该系统达到了较高的故障诊断精度,同时也验证了文中设计思想的可行性。     

基于USB的ADS1258传感器信号采集系统

介绍了ADS1258模数转换器工作原理,设计了一种由ADS1258和CY7C68013芯片构成的高精度信号采集系统,并介绍了其软件设计和数据格式。该系统主要应用于多通道传感器信号采集平台。经测试,ADS1258在自动扫描模式下采集速率达到3kSPS,能很好地应用于低速高精度数据采集场合。     

基于虚拟仪器的多通道驱动采集及回放系统

针对目前某大型军用检测系统中电子部件故障诊断的难题,按照在线实时动态多通道数据采集,脱机回放驱动并进行比较测试与分析查找故障的思路,采用虚拟仪器技术设计了一种基于VXI总线的多通道驱动采集及回放系统;应用表明,该系统使用灵活,测试精度高,很好地满足了多通道测量的要求,实现了多通道驱动采集、回放及分析处理的需求,提高了维修的工作效率.     

旋转环境下基于FPGA的多通道数据采集系统设计

为了满足某大型旋转机械设备在监测过程中实时性高精度多通道的采集需求,提出了一种基于FPGA的多通道振动信号采集检测系统的设计方案。系统采用主/从式FPGA架构,在强噪声环境下实现了采样频率为100 kHz的128通道并行实时数据采集功能。然后通过设计一种参数可调的随机共振信号检测系统,提高了信号信噪比,增强了系统在旋转环境下检测的准确性。经测试验证,该系统具有良好的实时性、稳定性和有效性。     

弹载遥测防毁采编存储系统的设计

在航天航空的导弹数据采集领域中,针对遥测系统受环境因素影响较大,检测区域存在的"黑障"等问题,设计一种将遥测系统与防毁记录仪相结合的弹载遥测防毁采编存储系统;该系统通过设计防毁记录仪的内外层防护结构保证系统的抗高冲击性和稳定性;硬件方面通过设计56路模拟量信号的调理电路、模数转化电路以及多路RS422、LVDS数字量信号的光耦隔离式接口电路,实现多通道高压模拟量的采集和数字信号接收的功能;软件方面通过对系统总体逻辑设计及遥测发送模块的设计,实现对数据的采集、存储、发送与读取;最后通过实验测试,表明系统能够实现对多路高压模拟信号的采集以及数据准确完整回读的功能,保证了导弹飞行数据的正确性与完整性.     

基于远程操作的多路信号采集与开关控制系统设计

针对航天器地面集成实验系统设计中的实际需要,提出了一种多路信号采集和开关控制系统;详细介绍了多路(模拟和数字)信号采集的硬件设计,信号在传输中的开关控制和通道选择设计,主要针对多路CAN总线信号和多路模拟信号、实现信号的采集及开关控制;系统包括AVR单片机、多路模拟开关、AD转换器、CAN总线收发器、继电器、掉电数据保存单元等,通过串口完成单片机与计算机间异步串行通信功能,实现远程操作.最后通过Proteus仿真,结果表明该设计能够有效满足实际系统要求.     

通用信号动态测试系统设计与实现

为满足某型号地面试验的测试需求与未来发展趋势,解决以往采集过程繁琐、实时性差、扩展性差等问题,提出了一种通用信号动态测试系统。在给出系统体系结构的基础上,阐述了系统的软硬件组成、软件设计及系统所实现的功能。系统基于1394通讯协议,编写相应驱动来完成多套系统的通信,并通过总线将数据传输至控制器上,根据线性或者非线性处理算法,计算并显示实际值。应用结果表明,该系统运行稳定可靠,实现了多路输出标准信号的各类传感器及温度传感器数据的同步采集和存储,采样率可自由设置,并采取了相应的抗干扰措施,支持传感器热插拔,具有通道供电隔离、可靠性高等特点,大大提高了信号测试系统的能力,并取得了较好的应用效果。     

基于PQDIF格式的多通道便携式电能质量监测装置开发

基于信号采集传感器、信号调理电路、数据采集模块以及数据处理模块的电能质量监测装置硬件平台研发,电能质量监测软件设计与开发,研制了多通道便携式电能质量监测装置.结合电能质量数据与PQDIF(电能质量数据交换格式)的特点,构建了自定义数据文件向PQDIF格式转化流程框架,利用COM组件及LabWindows平台实现多通道便携式电能质量监测装置存储数据向PQDIF格式转化.并将所研制的基于PQDIF格式的多通道便携式电能质量监测装置通过第三方认证机构的精度检测,验证了本文系统设计方案的正确性以及该装置的稳定性.     

舰载膛内多参数微型弹载记录仪的设计

针对舰炮高频射击场景以及常规导弹智能化改造的过程中,发射过程膛内不可见的各种关键指标的测量对于整体弹药发射过程的把控以及舰炮耐久极限性能的测量显得极为重要;基于IPC传感器、MEMS高精度陀螺仪以及其余传感器,设计传感器阵列采集膛内过程相关数据;记录仪以FPGA为主控芯片,控制多通道高速模数转换实现对舰炮以及制导弹药击发出膛极短过程中关键参数的动态测试,再通过SRAM缓存后写入eMMC存储系统;记录仪实现8路40 MS/s采样率的模拟信号以及2路数字信号采集,实现250 MB/s的数据存储;并且满足50000 g以内冲击过载、15000°/s角速率的恶劣环境下动态测试,误差在1％以下,能够满足极短时间恶劣环境下的动态参数测量.     

基于TCP/IP协议的高精度多路超声信号采集系统

针对超声结构探测应用中回波信号信噪比低且动态范围大的特性,提出了一种基于分布式总线型结构的多路数据采集系统。该系统以DSP器件为控制核心,配合网络接口芯片实现了基于TCP/IP协议的节点间通信,同时在信号采集前端采用基于预采样的自动增益技术,提高了采集精度。通过测试表明,该系统具有良好的性能,具有较高的实用价值。     

一种便携式导弹电液伺服机构动态测试系统设计

针对现有导弹测试设备存在的装备体积大、结构复杂、维修困难、测试时间长等突出问题,提出一种基于PCI总线和虚拟仪器技术的便携式测试系统设计方案。在分析电液伺服机构工作原理基础上,推导建立其数学模型;根据伺服机构动态测试需求,完成测试系统硬件设计和选型,按照“模块化、标准化、小型化”的原则,采用工控机控制PCI-1742U多功能数据采集卡实现测试过程中的信号激励和采集;基于Visual Studio软件开发平台,编制动态测试软件,实现测试过程中激励信号参数设置、数据采集、信号处理,以及数据管理等功能;最后通过基于正弦相关分析法和基于chirp信号的测试方法的仿真测试实验分析了采样频率对测试结果的影响。     

CG-02风洞螺旋桨动力性能测试数据采集系统

针对某便携式巡飞弹的螺旋桨动力性能测试的风洞试验数据采集需求,基于CG-02风洞进行了数据采集系统的设计。数据采集系统采用分布式结构,硬件基于PXI总线和工业以太网搭建。软件采用模块化设计思想,基于LabVIEW图形化编程语言对不同功能模块进行开发,实现了气动力信号和转速信号的同步采集。对试验中的信号抗干扰技术和转速测量技术进行了研究,提出了软、硬件滤波相结合的信号抗干扰方法和基于K-means聚类的螺旋桨转速测量方法。使用本数据采集系统开展测试试验,结果表明系统满足试验要求。     

基于FPGA和ADS8568的弹载实时记录系统设计

针对弹载实验过程中采集动态参量的增加,以及炮弹小型化和测试环境恶劣性的增强。设计了一种基于FPGA和ADS8568的小型化模拟信号采集存储系统,选用Spartan-II系列的XC2S30作为核心处理器,详细介绍了弹载实时记录系统的设计与实现方案。采集MEMS陀螺仪在三轴位置速率摇摆温控转台上不同速率下的输出信息进行试验验证,结果表明,所设计的弹载实时记录系统正确有效。该设计为多通道模拟信号采集工程应用提供了一种方法,具有一定的工程应用价值。