基于虛擬儀器的水聲換能器參數(shù)校準(zhǔn)系統(tǒng).pdf

1、水聲換能器特性的測量和校準(zhǔn)一直是水聲技術(shù)和工程中的一個(gè)重要課題，在過去的幾十年里，水聲換能器測量校準(zhǔn)的理論和實(shí)驗(yàn)方法已經(jīng)較為成熟，大量基于傳統(tǒng)儀器的校準(zhǔn)系統(tǒng)被開發(fā)出來，而隨著人們對換能器校準(zhǔn)系統(tǒng)的自動(dòng)化程度、測量速度和精度的要求越來越高，基于傳統(tǒng)儀器的校準(zhǔn)系統(tǒng)有著較大的局限性。虛擬儀器技術(shù)是近年來測控領(lǐng)域的熱點(diǎn)技術(shù)，其有著可以充分利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的軟硬件資源且有大量模塊化儀器支撐的優(yōu)點(diǎn)，本文基于虛擬儀器技術(shù)和PXI總線架構(gòu)開發(fā)了一套水

2、聲換能器特性校準(zhǔn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對換能器參數(shù)的自動(dòng)化測量。
　　本文首先對分析了換能器測量校準(zhǔn)的研究背景，介紹了虛擬儀器技術(shù)的發(fā)展和優(yōu)勢，然后對本系統(tǒng)要測量的換能器的特性參數(shù)及其測量方法作了介紹。
　　其次，本文對系統(tǒng)的軟硬件架構(gòu)作了介紹和分析，根據(jù)PXI總線架構(gòu)的方法，使用NI公司的PXI-1082總線機(jī)箱、PXI-8133控制器、PXI-5922數(shù)字化儀、HP33120信號發(fā)生器以及其他輔助硬件搭建了系統(tǒng)的硬件平臺。系統(tǒng)的軟

3、件設(shè)計(jì)分為五個(gè)部分，以主控制部分為控制核心，信號發(fā)送采集控制部分完成對信號發(fā)生器、數(shù)據(jù)采集器和轉(zhuǎn)臺的控制，信號處理計(jì)算部分完成對信號波形的處理和換能器特性參數(shù)的計(jì)算，而參數(shù)顯示存儲部分則完成參數(shù)數(shù)據(jù)的圖形化顯示、保存和報(bào)表生成等工作，界面設(shè)計(jì)部分則設(shè)計(jì)了方便友好的系統(tǒng)操作界面。
　　在信號處理時(shí)，采用了Hilbert變換方法和譜分析法對信號的幅值和相位進(jìn)行估計(jì)，Hilbert變換法通過獲取信號的幅值包絡(luò)實(shí)現(xiàn)估計(jì)，譜分析法則從信號的