基于USB的振動(dòng)信號(hào)測(cè)試分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘 要： 針對(duì)工程測(cè)試對(duì)數(shù)據(jù)采集的實(shí)際需要，基于虛擬儀器的設(shè)計(jì)思想，采用USB 接口進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，設(shè)計(jì)完成了一套振動(dòng)信號(hào)測(cè)試與分析系統(tǒng)。以USB2088數(shù)據(jù)采集卡為基礎(chǔ)，依托VS2008開(kāi)發(fā)平臺(tái)，編寫(xiě)了系統(tǒng)的采集和分析程序，實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)的保存、波形顯示和頻譜分析的同步進(jìn)行。最后進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試，驗(yàn)證了系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無(wú)誤，滿足功能要求，性能穩(wěn)定，便于廣泛應(yīng)用。

關(guān)鍵詞： USB； 測(cè)試分析； 振動(dòng)信號(hào)； 數(shù)據(jù)采集

中圖分類(lèi)號(hào)： TN919?34； TP274 TH761 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2013）12?0129?04

0 引 言

隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高和生產(chǎn)技術(shù)的高速發(fā)展，機(jī)械工程振動(dòng)測(cè)試技術(shù)也隨之進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段[1]。信號(hào)的實(shí)時(shí)采集和處理在科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用[2]。隨著被測(cè)系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)測(cè)試儀器的速度、精度及數(shù)據(jù)處理能力的要求也越來(lái)越高。這就對(duì)設(shè)計(jì)提出了2個(gè)方面的要求：一方面，要求接口簡(jiǎn)單靈活且有較高的數(shù)據(jù)傳輸率；另一方面，由于數(shù)據(jù)量通常都較大，要求主機(jī)能夠?qū)?shí)時(shí)數(shù)據(jù)做出快速響應(yīng)，并及時(shí)進(jìn)行分析和處理[3]。因此，對(duì)實(shí)時(shí)的、高精度的振動(dòng)信號(hào)測(cè)試分析系統(tǒng)的研究有著現(xiàn)實(shí)的意義。

目前振動(dòng)信號(hào)常用的數(shù)據(jù)采集方式是通過(guò)數(shù)據(jù)采集板卡， 如ISA總線，PCI總線，RS 422，RS 485等接口形式的A/D采集卡[4]。這種板卡不僅安裝麻煩， 而且易受計(jì)算機(jī)插槽數(shù)量和地址、中斷資源的限制，不可能掛接很多設(shè)備。而通用串行總線（Universal Serial Bus，USB）正是順應(yīng)這一要求提出的，它集PCI和RS 232C的優(yōu)點(diǎn)于一身，具有較高的傳輸速度，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的“即插即用”（Plug Play），同時(shí)一個(gè)USB主設(shè)備上最多可以連接127個(gè)外設(shè)[5]。……