基于虛擬儀器的水聲換能器參數(shù)校準系統(tǒng).pdf

1、水聲換能器特性的測量和校準一直是水聲技術和工程中的一個重要課題，在過去的幾十年里，水聲換能器測量校準的理論和實驗方法已經(jīng)較為成熟，大量基于傳統(tǒng)儀器的校準系統(tǒng)被開發(fā)出來，而隨著人們對換能器校準系統(tǒng)的自動化程度、測量速度和精度的要求越來越高，基于傳統(tǒng)儀器的校準系統(tǒng)有著較大的局限性。虛擬儀器技術是近年來測控領域的熱點技術，其有著可以充分利用現(xiàn)代計算機強大的軟硬件資源且有大量模塊化儀器支撐的優(yōu)點，本文基于虛擬儀器技術和PXI總線架構(gòu)開發(fā)了一套水

2、聲換能器特性校準系統(tǒng)，實現(xiàn)了對換能器參數(shù)的自動化測量。
　　本文首先對分析了換能器測量校準的研究背景，介紹了虛擬儀器技術的發(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、件設計分為五個部分，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，信號處理計算部分完成對信號波形的處理和換能器特性參數(shù)的計算，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、保存和報表生成等工作，界面設計部分則設計了方便友好的系統(tǒng)操作界面。
　　在信號處理時，采用了Hilbert變換方法和譜分析法對信號的幅值和相位進行估計，Hilbert變換法通過獲取信號的幅值包絡實現(xiàn)估計，譜分析法則從信號的