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TST5912動(dòng)態(tài)信號(hào)測試分析系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)便攜式進(jìn)口機(jī)箱，全屏蔽機(jī)箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有效的提高了現(xiàn)場抗干擾能力；USB高速數(shù)據(jù)傳輸接口，256kHz并行同步采樣，實(shí)時(shí)傳輸，實(shí)時(shí)顯示，實(shí)時(shí)存儲(chǔ)；采用德國進(jìn)口ODU接插件，更好的保證了小信號(hào)的可靠傳輸；功能豐富的控制分析軟件，以及模態(tài)分析軟件，用戶可以很方便的對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行操作和處理。系統(tǒng)可對(duì)應(yīng)變（應(yīng)力）、荷重、速度、加速度、位移、扭矩等物理量進(jìn)行精確測量和分析，可以配套使用所有電壓、電阻、電荷輸出型傳感器；廣泛應(yīng)用于航空航天、橋梁建筑、工礦企業(yè)、高等院校、科研院所、國防軍事等領(lǐng)域。
一、 應(yīng)用范圍
■ 根據(jù)測量方案，可完成1/4橋（三線制）、半橋、全橋狀態(tài)的應(yīng)力應(yīng)變的測試和分析；
■ 配合橋式傳感器，實(shí)現(xiàn)各種物理量的測試和分析；
■ 配合IEPE（ICP）壓電式傳感器，實(shí)現(xiàn)加速度、速度、位移的測試和分析；
■ 配合壓電式傳感器，實(shí)現(xiàn)加速度、速度、位移的測試和分析；
■ 配合熱電偶、電渦流傳感器、磁電式速度傳感器及各種變送器，對(duì)多種物理量進(jìn)行測試和分析；
■ 配合各種熱電阻（如鉑電阻、銅電阻等）溫度傳感器，對(duì)溫度進(jìn)行測試和分析；
■ 和恒流供橋應(yīng)變調(diào)理器配合，滿足激勵(lì)要求為恒流源的橋式傳感器輸出信號(hào)測試和分析的要求，在大應(yīng)變量測試時(shí)，利用雙恒流源激勵(lì)，可保證測試的線性度。
二、 系統(tǒng)框圖
3.1 單系統(tǒng)工作
3.2 多臺(tái)系統(tǒng)擴(kuò)展
3.3 儀器與傳感器的連接
三、 技術(shù)指標(biāo)
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TST5912動(dòng)態(tài)信號(hào)測試分析系統(tǒng) |
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儀器接口 |
USB |
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擴(kuò)展方式 |
串行總線 |
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同步方式 |
同步時(shí)鐘發(fā)生器 |
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采樣頻率 |
每通道10、20、50、100、200、500、1k、2k、5k、10k、20k、50k、100k、256k（Hz） |
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滿度值 |
±20mV、±50mV、±100mV、±200mV、±500mV、±1V、±2V、±5V、±10V、±20V |
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線性度 |
滿度的0.05％ |
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失真度 |
不大于0.5％ |
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系統(tǒng)不確定度 |
小于0.5％(F.S) |
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系統(tǒng)穩(wěn)定度 |
0.05％/h |
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最大分析頻寬 |
DC～100kHz |
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濾波器 |
模擬低通濾波器 |
截止頻率為10、30、100、300、1k、3k、10k、PASS（Hz）八檔分檔切換 阻帶衰減約-24 dB/oct 平坦度(2/3截止頻率內(nèi))＜0.1dB |
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DSP數(shù)字濾波器 |
截止頻率為采樣速率的1/2.56倍，設(shè)置采樣速率時(shí)同時(shí)設(shè)定 阻帶衰減約-150dB/oct 平坦度(分析頻率范圍內(nèi))＜0.05dB |
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白噪聲 |
不大于5μVrms（輸入端短路，在最大增益和最大帶寬時(shí)折算至輸入端） |
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共模抑制（CMR） |
不小于100dB |
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共模電壓(DC或AC峰值) |
小于±10V、DC～50/60Hz |
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時(shí)間漂移 |
小于3μV/h（輸入端短路，預(yù)熱1小時(shí)，恒溫，在最大增益時(shí)，折算至輸入端） |
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溫度漂移 |
小于1μV/℃（在允許的工作溫度范圍內(nèi)，輸入端短路，在最大增益時(shí)，折算至輸入端） |
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過載指示 |
當(dāng)輸入信號(hào)大于量程滿度值時(shí)，所對(duì)應(yīng)通道紅燈亮 |
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欠載指示 |
當(dāng)輸入信號(hào)小于滿度值的0.5%，所對(duì)應(yīng)通道綠燈亮 |
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A／D分辨率 |
24位 |
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輸入阻抗 |
10MΩ//40PF |
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輸入方式 |
AC、DC、IEPE、GND |
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輸入保護(hù) |
當(dāng)滿度值不大于10V時(shí)，輸入信號(hào)大于±15V(直流或交流峰值)時(shí)，輸入全保護(hù) 當(dāng)滿度值為20V時(shí)，輸入信號(hào)大于±30V(直流或交流峰值)時(shí)，輸入全保護(hù) |
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觸發(fā)方式 |
手動(dòng)觸發(fā)、外觸發(fā)、信號(hào)觸發(fā) |
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信號(hào)觸發(fā)電位 |
滿度的10%-90%、OFF檔任意設(shè)定 |
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電源 |
AC 220V（±10%）50Hz（±2%）、DC 12V（9-18V） |
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使用環(huán)境 |
適用于GB6587.1-86-Ⅱ組條件 |
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外型尺寸 |
340mm×285mm×120mm |
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TST3810應(yīng)變適調(diào)器 |
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適用電阻應(yīng)變片阻值 |
50Ω～10000Ω |
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供橋電壓 |
供橋電壓按2V、5V、10V和24V分檔切換 |
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供橋電壓精度 |
0.1％ |
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供橋電壓穩(wěn)定度 |
小于0.05％ |
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供橋電壓最大輸出電流 |
50mA |
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外形尺寸 |
30mm×20mm×80mm |
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使用環(huán)境 |
符合GB6587.1-86III組條件的環(huán)境 |
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電磁兼容試驗(yàn)符合A類指標(biāo) |
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TST5855電荷適調(diào)器 |
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最大輸入電荷量 |
105pC |
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輸入電阻 |
大于1011Ω |
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放大器輸出靈敏度 |
0.1、10（mV/pC） 兩檔分檔切換 |
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準(zhǔn)確度 |
小于1％（額定工作條件下，由7VRMS160Hz正弦信號(hào)測量） |
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噪聲 |
小于5×10-3 pC |
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最大帶寬 |
0.3Hz～100kHz(+0.5dB～-3dB) |
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失真度 |
小于0.5％(頻率小于30kHz) |
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輸出特性 |
輸出電壓 |
7Vrms |
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輸出電流 |
5mA |
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輸出電阻 |
小于1Ω |
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穩(wěn)定性裕度 |
小于10nF |
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雙積分硬件網(wǎng)絡(luò)(選件) |
一次積分 |
1Hz～1kHz和10Hz～10kHz訂購時(shí)用戶任選 |
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二次積分 |
1Hz～100Hz和10Hz～1kHz訂購時(shí)用戶任選 |
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外形尺寸 |
30mm×20mm×80mm |
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使用環(huán)境 |
符合GB6587.1-86III組條件的環(huán)境 |
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電磁兼容試驗(yàn)符合A類指標(biāo) |
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TST3811 4～20mA適調(diào)器： |
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適用于兩線制或三線制4～20mA傳感器 |
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供橋電壓 |
24V |
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外形尺寸 |
30mm×20mm×80mm |
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使用環(huán)境 |
符合GB6587.1-86III組條件的環(huán)境 |
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電磁兼容試驗(yàn)符合A類指標(biāo) |
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TST3814 恒流供橋應(yīng)變適調(diào)器： |
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適用范圍 |
適用于激勵(lì)要求為恒流源的橋式傳感器輸出信號(hào)的適調(diào) |
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適用于為了保證線性度，采用雙恒流源激勵(lì)，大應(yīng)變量測試時(shí)，輸出信號(hào)的適調(diào) |
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供橋電流 |
1mA |
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供橋恒流源精度 |
0.1％ |
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供橋恒流源穩(wěn)定度 |
小于0.05％ |
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外形尺寸 |
30mm×20mm×80mm |
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使用環(huán)境 |
符合GB6587.1-86III組條件的環(huán)境 |
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電磁兼容試驗(yàn)符合A類指標(biāo) |
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TST5912-2任意波形發(fā)生器（選件） |
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輸出通道數(shù) |
兩個(gè)獨(dú)立的輸出通道 |
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最大輸出電壓 |
±10V |
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最大輸出電流 |
5mA |
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輸出頻率范圍 |
10kHz |
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A／D分辨率 |
16位 |
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頻率分辨率 |
0.01Hz |
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幅值精度 |
1%（2kHz信號(hào)范圍內(nèi)） |
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信號(hào)類型 |
正弦、正弦掃頻、隨機(jī)、偽隨機(jī)、猝發(fā)隨機(jī)、快速掃頻、半正弦、脈沖、磁盤文件,并能將所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行回放輸出 |
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TST5912-3轉(zhuǎn)速測量模塊（選件） |
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測量通道數(shù) |
兩個(gè)通道 |
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測量范圍 |
20～300000轉(zhuǎn)/分 |
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測量精度 |
小于0.05%±1轉(zhuǎn) |
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每轉(zhuǎn)脈沖數(shù) |
1～512個(gè) |
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轉(zhuǎn)軸比 |
0.01～100 |
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脈沖寬度 |
≥10μS |
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輸入信號(hào)范圍 |
TTL、COMS脈沖序列 |
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四、 系統(tǒng)特點(diǎn)
■ 采用標(biāo)準(zhǔn)便攜式進(jìn)口機(jī)箱，全屏蔽機(jī)箱結(jié)構(gòu)，有效的提高了現(xiàn)場抗干擾能力；
■ 每通道獨(dú)立24位A/D轉(zhuǎn) 換器，確保數(shù)字信號(hào)更高的量化精度；
■ 每通道獨(dú)立的高性能浮點(diǎn)DSP，構(gòu)成實(shí)時(shí)模擬濾波+數(shù)字濾波的高性能抗混濾波器；
■ 采用DDS高精度頻率合成技術(shù)，保證了所有通道并行同步采集；
■ 采用DMA數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，保證了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸、實(shí)時(shí)顯示、實(shí)時(shí)分析、實(shí)時(shí)存盤；
■ 采用Q- FAN智能溫度控制系統(tǒng)，最大程度上減少了溫度對(duì)測量結(jié)果的影響；
■ 可進(jìn)行1/4橋（三線制）、半橋、全橋應(yīng)變應(yīng)力測量；
■ 所有動(dòng)態(tài)系統(tǒng)擴(kuò)展功能強(qiáng)大，可方便構(gòu)成超大規(guī)模動(dòng)態(tài)信號(hào)測試系統(tǒng)；
■ 可定制多通道轉(zhuǎn)速測量模塊，方便用戶對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控以及故障診斷；
■ 開放的軟件接口程序，配套軟件可直接讀取文本等格式數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，采集得到的數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)為各類通用數(shù)據(jù)格式，提供LabVIEW、VC、VB、CVI等開發(fā)平臺(tái)的接口程序，方便用戶二次開發(fā)。
五、 軟件功能
■ TSTDAS控制與基本分析軟件是自主開發(fā)，包括底部驅(qū)動(dòng)程序，通訊協(xié)議等與儀器配套使用的控制軟件，自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)配置，程控設(shè)置儀器的量程、濾波及采樣參數(shù)，完成信號(hào)的實(shí)時(shí)采集分析處理，實(shí)現(xiàn)虛擬儀器的功能和“一鍵設(shè)定”式操作。將復(fù)雜測試過程中獲取的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，并自動(dòng)生成測試報(bào)告，提供打印功能方便存檔。強(qiáng)大的實(shí)時(shí)性，豐富的分析、處理方法及完善的在線幫助；多種數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換輸出，方便其他軟件對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)用分析，多種數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換輸入，方便調(diào)用分析其它格式的數(shù)據(jù)。
■ 軟件控制部分: 提供了數(shù)據(jù)管理，實(shí)時(shí)采集及統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示和后處理功能。不同的試驗(yàn)可預(yù)先設(shè)置不同的采樣參數(shù)、通道控制參數(shù)。數(shù)據(jù)預(yù)處理包含低頻重采樣、經(jīng)典濾波、去直流、去趨勢、曲線擬合、平滑、數(shù)據(jù)的截取、刪除、另存、時(shí)域或頻域的積分與微分、數(shù)字濾波器、虛擬通道計(jì)算等功能。靈活的在線光標(biāo)，能快速定位到需要的數(shù)據(jù)，對(duì)多個(gè)通道進(jìn)行觀測和比較；實(shí)時(shí)采樣的光標(biāo)跟蹤，能及時(shí)準(zhǔn)確的觀察最新的數(shù)據(jù)變化。
■ 軟件分析部分：提供了時(shí)差域、幅值域、頻率域的各種分析功能。通過時(shí)差域的相關(guān)分析可了解預(yù)測信號(hào)的趨勢，識(shí)別振動(dòng)的傳播途徑，判斷損傷的位置等工作。通過幅值域的概率密度函數(shù)和累積密度函數(shù)可查看信號(hào)的分布特性，判斷被測系統(tǒng)的線性程度，發(fā)現(xiàn)信號(hào)的缺陷。通過頻率域的分析，可觀察各種信號(hào)的不同譜圖，分析信號(hào)的頻率組成；通過頻響函數(shù)和相干函數(shù)來判斷結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)參數(shù)識(shí)別的精度，進(jìn)行動(dòng)剛度分析等處理；通過倒譜分析實(shí)現(xiàn)去回波等問題的分析判斷。
