汽车线束插接器试验-动态阻抗瞬态信号分析仪

系统简述：

如图1.1所示，该系统由恒流源、被测插接器、隔离差分探头、基于PXIe的现场数据采集系统、基于MXIEpress技术的高速传输链路和高性能机架式服务器组成。

图1.1

系统特点：

◆现场数据采集，利用工业标准的PXIe架构提供的抗干扰性能和14位精度的高速采集卡PXIe-5122，实现4通道，每通道高100 MSamples/sec的连续数据采集，每通道高达256 Mbytes的独立缓存可极大限度的保证数据的完整性。

◆利用NI的MXI Express高速传输链路，可保证在较高的采样率和多通道同时采样的时候现场数据采集点无间断地传输到服务器。（以每个Sample占两个Bytes，单通道采样率100MS/s为例，所需传输带宽为200 MBytes/sec）。

◆机架式服务器提供的4核CPU处理器，和存储深度达1000GB的RAID0阵列SATA II硬盘，数据写入速率高可达300 MBytes/s，使得硬盘读写不再成为系统的带宽瓶颈。

◆高速脉冲采集与低速振动信号采集通道可分别设置不同的采样率与采样程度，可实现高速脉冲采集（高100MS/s）与低速振动信号的耦合。

◆利用LabVIEW图形化开发平台对多核处理器的支持，可实现多线程（数据采集、数据存盘、数据分析）并行操作，提高运行效率。软件可在线或离线计算采集的原始数据中超过某一阀值电压（可编程）的脉冲宽度，并给出出现不合格（脉冲宽度大于1us）的次数，误差小为0.01us（以100MS/s采样）。

功能介绍：

总体功能

◆动态阻抗监控系统（以下简称系统）实时监控线束端子振动试验期间的接触电阻变化并能完整记录打印；目前配置可同时记录4组数瞬态数据，通过板卡扩展（PXIe-5122）可实现同一平台同时记录6组瞬态数据。

◆系统监控电阻单通道连续采样速率10M次/秒，也就是采样时间为0.1 us；高采样速率为100M 次/秒。

◆系统能够存储试验过程中所有的电阻采样数据，并且能够在试验结束后重新将所有采集数据形成电阻随时间变换的波形曲线。连续采集与记录时间不小于3小时。

◆系统设备支持采用触发模式存储试验过程中所有不合格情况（超过7Ω时间大于1 us）前后1ms的数据，触发模式下采样率低10M 次/秒。

◆系统软件能够判定试验期间超过7Ω的时间达到1μs的情况。

◆系统以不同的采样率同步采集振动台的振动频率，实现所采集的动态瞬态信号和振动信号耦合，即从采集的数据中应能用表格等方式来显示测试样品出现不合格情况时对应的振动频率值（见参考图例），曲线图上鼠标移动时能够实时显示对应的频率以及时间。

 

前端数据采集部分功能与指标

1）通道数：8个，其中高速采集通道4个，低速采集通道4个。低速采集通道能同时记录振动试验台的频率；各个通道记录的信息有曲线图显示（可以在曲线中看到不同频率下的瞬态信号）

2）垂直分辨率：a、高速采集模块：14-bit；b、低速采集模块：24-bit

3）输入耦合方式  ：AC/DC/GND

4）输入阻抗  a、高速采集模块：1MΩ with 25 pF（电压范围>± 1 V），1MΩ with 21 pF（电压范围≤± 1 V）；b、低速采集模块：1 MΩ // 100 pF

5）电压输入范围：+/- 20 mV to +/- 100 V

6）精度：0.1% of Full Scale

7）噪声：0.05% of Full Scale

8）过压保护：不低于250V

9）采样率：测量瞬态信号的高速采样频率为单通道100 MS/s，10 MS/s连续；测量振动频率信号连续采样率频率为204.8 kS/s，振动台激振振动频率为2Hz ~3000Hz) ； 测量瞬态信号的通道和测量振动频率信号的通道同步进行，采样频率可分开设置。

10）动态范围：a、高速采集模块：不小于80dB；

b、低速采集模块：不小于115dB；

11）带宽：a、高速采集模块：80MHz @ -3dB；

b、低速采集模块：80kHz@ -3dB；

12）硬件抗混叠滤波器：a、高速采集模块6th order Bessel LP@35MHz ；b、低速采集模块：6th order Bessel LP@40Hz - 80kHz

13）硬件抗噪滤波器：高速采集模块6th order Bessel LP@5MHz 或者 2th order Bessel LP@20MHz

14）高速采集模块板载内存：256 MB每通道（高配置方案，低配置方案时为64 MB 每通道）

数据传输部分指标：

1）传输介质：MXI Express

2）传输速率：大于400 MBytes/s

数据分析、处理与存储部分指标：

1）CPU：Intel Core 2 Quad 4核

2）内存：4GB

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

4）流盘（写数据文件）速率：大于200MBytes/sec

系统扩展能力：

1）高速采集通道可最多扩充至8个；

2）低速采集通道可最多扩充至16个；

3）配备传感器与相应信号调理模块后，可进行振动、噪声、压力、动静态应变等测量。

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