在本系统的风电齿轮箱产品测试中,温度、压力等环境参数分别使用Pt100热电阻、压力变送器将物理信号转化为电信号,通过SCXI-1581电流激励模块和SCXI-1102放大输入模块对铂电阻信号进行信号调理,通过SCXI-1125隔离输入模块对压力信号进行隔离、放大、滤波。为消除线路电阻对铂电阻信号的影响,Pt100热电阻使用4线制接入系统。环境参数属于缓变信号,系统使用4Hz低通滤波器消除50~60Hz工频干扰。
振动噪声采集
对振动噪声信号的采集,试验方法关心24个测试点振动信号的相位关系,因此要求系统对振动信号进行同步采集。系统采用8通道NIPXI-4472动态信号分析仪对噪声和振动信号进行采集,根据试验标准,齿轮箱测试关心24路振动和2路噪声信号,需要使用4块PXI-4472。PXI-4472通道间可做到同步采集,为解决各模块间的同步问题,如图2所示,使用PXI-1050背板上的10MHz系统时钟,将这个统一的时钟信号通过PXI时钟触发同步总线传递到各个模块。
要做到模块间真正的同步,除时钟信号统一外,还需要触发信号触发各模块同时开始工作,系统将插在PXI-1050机箱2槽的PXI-4472作为主板卡 (MasterDevice),其它槽位的PXI-4472作为从板卡(SlaveDevice),从主板卡发送触发信号,该信号通过星形触发总线 (StarTrigger)到达各从板卡,电路设计上保证了星形触发线传送到每个模块的时间相等,触发信号偏斜小于1ns,主板卡到各从板卡之间的时延不超过5ns。利用PXI高度集成的时钟触发特性,以较高的性价比,完成了对多个振动噪声通道的同步数据采集。
以一块主板卡、一块从板卡为例,以上同步触发工作通过LabVIEW编程实现的代码如图3所示。