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1、毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目： 基于虚拟仪器的振动测试系统研究 姓名 院系 电气信息学院 专业 班级 学号 指导老师 职称 教研室主任 一、 基本任务及要求： 设计一个基于LabVIEW的振动测试系统，采用适当的传感器采集到振动信号后由NI M系列数据采集卡6221将数据传至主机。通过LabVIEW可视化编程对采集到的信号进行相应处理预处理以及时域频域分析。 设计的主要任务是： 查阅相关资料确定总体设计方案；根据课题要求确定硬件方案、硬件设计；软件设计，学习LabVIEW可视化编程软件，对软件的具体模块编程并对信号进行处理；完成文献综述、开题报告及毕业设计说明书及设计说明书的撰写工
2、作。 二、 进度安排及完成时间： 3月2日3月22日：查阅相关资料，搜集课题所需资料，了解课题现状、课题研究的目的和意义，学习LabVIEW软件，完成开题报告和文献综述。 3月23日4月5日：毕业实习 4月6日4月15日：系统总体方案和硬件电路设计以及传感器选型； 4月16日5月15日：完成各软件模块的编写及调试 5月16日6月14日：整理资料，撰写毕业设计论文。 6月15日6月19日：毕业论文审定、打印，答辩准备 6月20日6月24日：答辩 毕业设计论文目 录摘 要IAbstractII第1章 绪论11.1 课题研究的背景和意义11.2 振动测试技术发展现状和发展趋势11.3 课题主要研究内
3、容2第2章 虚拟仪器和labview42.1 虚拟仪器42.1.1 虚拟仪器的概述42.1.2 虚拟仪器的发展历史、现状和趋势52.1.3 虚拟仪器的特点62.1.4 虚拟仪器的分类62.2 labview72.2.1 labview概述72.2.2 labview的应用82.2.3 labview的特点8第3章 振动测试分析系统103.1 振动测试系统概述103.2 振动测试系统的组成113.3 信号测试与分析13第4章 虚拟震动测试分析系统的硬件配置154.1 传感器154.2 电荷放大器164.3 数据采集卡的选用16第5章 虚拟震动测试分析系统的软件设计195.1 数据采集模块205.
4、2 信号预处理模块225.3 时域分析模块235.4 频域分析模块255.4.1 FFT分析255.4.2 功率谱分析265.4.2.1 自功率谱密度265.4.2.2 互功率谱密度285.4.2.3 相干函数285.5 时频分析模块29第6章 总结与展望31参考文献33致 谢34基于虚拟仪器的振动测试系统研究基于虚拟仪器的振动测试系统研究摘 要：随着计算机和软件技术的发展，虚拟仪器正在逐渐成为测试领域的发展方向，采用虚拟仪器实现振动测试与分析也成为振动测试的发展趋势。为了解决工程振动问题,机械振动测试系统随着振动测试技术理论的发展和生产对测试的需求与日俱增,并有着广泛的应用领域。在工程现场的
5、振动测试中,迫切需要低成本、高精度、高效率,同时方便灵活的测量仪器。 振动测试试验系统是根据某些零部件振动测试的要求设计的 ,通过对被测系统施加各种波形的激励,使其产生振动,由传感器测量其振动的响应,将此信号进行调理放大,再由频谱分析仪获得系统的响应特性。 为此，本课题研究开发了以PC为硬件平台、以美国国家仪器(NI)公司开发的LabVIEW软件为开发平台，配合必要的传感器、信号调理器和数据采集卡组成的振动测试分析系统。采用虚拟仪器图形化编程语言LabVIEW组建的振动测试分析系统，减少了测试过程中的硬件设备，同样实现了对振动信号的采集、处理和分析的目的，大大降低了硬件成本。关键词：虚拟仪器，
6、振动测试，LabVIEW，数据采集，信号分析The Design of Vibration Text System Based On Virtual InstrumentAbstract:With the development of calculator and the software technology, the virtual instrument is becoming the development direction in text domains, and using virtual instrument has been a development trend to rea
7、lize the text and analysis of vibration.As the development and production of technology theory in vibration text, in order to solve the problem of vibration, the need of text in vibration text system increase with each passing day, and has extensive field of application. The vibration text in projec
8、t spot, it is urgent to need measuring instruments that are low cost, high degree of accuracy, high efficiency, and at the same time convenient.The vibration text system is desighed based on demand of some parts, to make it vibrate, all kinds of waveform stimulations are exerted to texted system.,th
9、en conditioning and enlarging the signal that transducer measures the responding of vibration in system,thenceforth obtain the responding characteristics by analyzer. For this, the task has studyed and developed a vibration text system which take PC as hardware terrace, the labview that the United S
10、tates nation instrument company opend up as software terrace, coordinate with necessary transducer, signal conditioning and data collecter.Adopting the vibration text system which is made up by virtual instrument figured program language labview, reduce the hardware equipment during text, at the sam
11、e time realize the objective that collects,analyse and process vibration signal, decrease hardware cost.Key words: Virtual instrument, Vibration text, Labview, Signal analysis, Data acquisition. II第1章 绪论1.1 课题研究的背景和意义要想紧跟技术的发展，就要不断更新测量设备，以满足越来越高的测量要求，同时测量手段的进步也为技术的进一步发展奠定了基础。虚拟仪器则是提高测量精度和效率的有效手段。它改变
12、了传统的测量模式，使测量系统由松散结合的、常常不兼容的独立仪器发展成紧密结合的虚拟测量系统，把计算机技术与仪器技术完美结合起来。振动是自然界最普遍的现象之一。这类现象有的是由其本身固有的原因引起，有的是外界干扰引起。在运转的设备中，振动信号是最重要的信息来源。旋转机械的振动信号中包含着大量可反映设备运行状态的有用信息或称为信号特征。振动信号分析是旋转机械状态监测和故障诊断的重要组成部分，并在设备预测维修中发挥着重要作用。通过振动特征分析可以找出旋转机械设备70的故障源，而且可以确保机器运转的安全性，避免事故的发生，同时结合较好的维修项目管理还可以显著降低机器的运行成本。在一些情况下，振动是一种
13、公害，它能损伤人体器官、损害健康、降低劳动效率，甚至产生“振动病或“运动病，如常见的晕车、晕船现象就是由于小于1Hz的极低频振动引起的。研究人体各器官的振动传递特性，设计能减振隔振的座椅、驾驶舱、手持工具的把手等也必须依赖于振动测试。目前市场上已有用于人体振动测量的传感器和测试仪出售。振动测试分析仪器则将振动测试与分析技术转化为生产力，它随着振动测试技术理论的发展和生产中对测试需求的与日俱增。从最初的机械式测振仪，发展到今天，各种应用物理学原理制成的传感器、FFT分析仪、结构动力学分析软件己在广泛使用。为提高测试效率，降低测试成本，适应在速度、准确度、数据分析以及现场实用性等方面日益提高的测试要求，我们需要将虚拟仪器技术引入在用车辆性能测试领域,开发基于虚拟仪器的车辆性能测试系统。1.2 振动测试技术发展现状和发展趋势振动是各种设备在工作过程中经常发生的现象，振动问题是机械工程领域一个十分重要的研究课题。但工程实际中复杂的振动现象并非都能通过理论分析得出可靠结果，此时往往需要求助于实验手段，而且理论分析结果的正确性也需要通过实践来验证，这就使振动测试在振动研究中占有重要地位。 在过去的三十多年中，无论国际还是国内，振动测试技术都获得了突飞猛进的发展，各种全新的分析
