動態(tài)數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng).pdf

1、在動力工程領(lǐng)域中，經(jīng)常要進(jìn)行數(shù)據(jù)的在線快速檢測。特別是近年來，許多新的測量方式，測量儀表投入實際工業(yè)應(yīng)用中。其中，渦街傳感器的應(yīng)用是潛力較大的一種。目前，國內(nèi)外的應(yīng)用均使用硬件電路來實現(xiàn)傳感器輸出信號的處理。該方式受外界的振動噪聲和白噪聲的影響，測量的誤差遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實驗室中標(biāo)定的值。 為此，在前期研究的基礎(chǔ)上，本文針對這種振動式流量測量提出采用數(shù)字信號處理技術(shù)解決上述問題，并研究開發(fā)了一套動態(tài)數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)。對動態(tài)測試數(shù)據(jù)，信

2、號處理就是運用數(shù)學(xué)運算實現(xiàn)對信號的濾波、相關(guān)、卷積和變換等，本課題編制了線性相位FIR數(shù)字濾波、具有單調(diào)通帶響應(yīng)的最佳FIR數(shù)字濾波和平方根卡爾曼濾波以濾除信號中的背景和噪聲，削弱信號中的多余信息量；利用譜分析方法：FFT算法、ZFFT算法、ARMA模型譜估計法等估計信號中的特征參數(shù)，或?qū)⑿盘栟D(zhuǎn)換成易于分析或識別的形式。在討論以上算法之前，本文還討論了取樣頻率的選取。 考慮到更廣的用途，本課題研制開發(fā)了一塊高速同步數(shù)據(jù)采集卡，并

3、編制了Windows98操作平臺下的驅(qū)動程序。本卡不但具有四路同步A/D轉(zhuǎn)換功能，而且還具有兩路D/A輸出功能和八路數(shù)字量輸入輸出功能。 為實際的工業(yè)需要，本課題用熱線探頭在低速風(fēng)洞中模擬真實的渦街流量探頭，對所開發(fā)的裝置和動態(tài)測試系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和實地檢驗等一系列實驗研究。并對結(jié)果進(jìn)行了分析。 最后，本文對開發(fā)或組建一套小型動態(tài)測試系統(tǒng)應(yīng)該注意的問題進(jìn)行了總結(jié)，并對未來的發(fā)展進(jìn)行展望，對下一步的工作提出了建議。