智能控件化虚拟频谱分析仪

智能控件化虚拟频谱分析仪

尹爱军[1]2003年在《智能控件化音频分析仪的设计》文中研究说明音频分析被广泛用于测量各类音频系统的时域特性、频域特性及失真特性等,而进行比较完整的音频测试分析需要购置各种价格昂贵的专用仪器,而且需要整合成整套的音频测试系统,这对于普通用户来说存在一定的困难。智能控件化虚拟仪器是测试仪器发展的一个全新模式。将智能控件化虚拟仪器技术应用到音频分析仪的设计与制造中,给音频分析仪带来了全新的面貌。论文介绍了智能控件化虚拟仪器的原理,其基本思想是:将一些虚拟控件经“功能赋予” 后与仪器功能进行“测试融合”从而形成“智能仪器单元”,通过“积木式拼搭”,直接在PC机内形成各种类型的虚拟仪器并显示在屏幕上供用户使用。这些“智能仪器单元”称为智能虚拟部件,这是一种被仪器功能激活了的,有生命的虚拟控件,既描述了智能控件化虚拟仪器的形象,也描述了它的本质。论文研究了音频分析的测试内容和意义及所用到的各种方法,完成了智能控件化音频分析仪的功能建模。在音频设备的时域特性分析中,阶跃脉冲响应检测是衡量系统性能的重要方法,它反映的是音频设备对于突变信号的响应灵敏度。音频设备对于信号的重放能力是由其频率响应特性来衡量的。分析音频设备的频率响应特性主要有单音信号检测法、噪声冲击检测法和最大长度序列检测法等。其中最大长度序列法在测量效率以及抑制噪声方面有比较明显的优势,因此近来得到比较广泛的应用。谐波失真是音频设备最常见的一种非线性失真,它直接影响到音频设备的重放效果,谐波失真曲线图反映出设备在整个音频范围内的失真分布情况,是衡量设备性能的重要参数。论文综合应用智能控件化虚拟仪器思想、结构化设计思想、软件总线思想、叁层结构思想,介绍了智能控件化音频分析仪的系统构成,在VMIDS开发系统内完成了仪器的拼搭和实现。功能层提供了丰富的测量及分析功能,包括音频信号频率测量、电压测量、失真测量、时域幅值分析、频域幅值分析和失真分析等;拼搭场内实现了系统的表示层。通过实测典型的音频设备,即音箱的扬声器单元来检测智能控件化音频分析仪的实用效果,得到扬声器单元的各种音频特性参数

谢(王亭)嵉[2]2003年在《智能控件化虚拟频谱分析仪》文中认为频谱分析仪是信号分析与处理中常用的仪器,它可对信号进行时域分析、幅值域分析、频域分析、解调分析、数字滤波、相关分析和传递相干分析。虚拟仪器是日益发展的计算机硬件、软件和总线技术在向其它领域密集渗透的过程中,与测试技术、仪器技术密切结合,共同孕育出的一项新成果。智能控件化虚拟仪器是虚拟仪器发展的一个全新模式。将智能控件化虚拟仪器技术应用到频谱分析仪的设计与制造中,给频谱分析仪带来了全新的面貌。本文介绍了智能控件化虚拟仪器的原理。这一概念的基本思想是:将一些虚拟控件经“功能赋予”后与仪器功能进行“测试融合”从而形成“智能仪器单元”,通过“积木式拼搭”,可直接在PC机内形成各种类型的虚拟仪器并显示在屏幕上供用户使用。这些“智能仪器单元”称为智能虚拟控件,它是一种被仪器功能“激活”了的,有“生命”的虚拟部件,它既描述了智能控件化虚拟仪器的形象,也描述了它的本质。智能虚拟控件的模型包括几何尺寸、几何形状、控件颜色、结构参数和控件描述等五种基本要素。将这些基本要素抽取出来,作为控件的基本属性,并且对外提供接口供用户按照实际需要进行修改,使得智能虚拟控件在功能上具有灵活性,在外观上具有多变性。本文例举了常用的按钮控件、选择开关控件和滑杆控件的具体设计与制作来说明智能虚拟控件的设计与制作。智能控件化虚拟仪器的功能控件的建模,决定了虚拟仪器所具备的所有功能。本文介绍的智能控件化频谱分析仪所具备的功能,有信号的时域分析、FFT变换以及IFFT反变换、信号的微积分运算、信号的频谱分析、信号自功率谱密度函数计算、信号互功率谱密度函数计算、频率响应函数计算和相干函数计算,都是集成在功能控件里面的。本文最后介绍了智能控件化频谱分析仪的组装。并且提供了典型信号的分析实例和工业应用的实例,来证明在仪器拼搭场中拼搭的智能控件化频谱分析仪功能的正确性。

张大明[3]2005年在《智能控件化轴心轨迹分析仪的设计》文中指出轴心轨迹作为旋转机械的一个重要状态特征参量,形象直观地反应了转子的实际运动状况,包含了丰富的旋转机械故障信息。论文介绍了轴心轨迹测试的现状,轴心轨迹测试的原理和分析方法。介绍了测试仪器的发展历程,即从传统的硬件化仪器经过虚拟仪器再到今天的智能控件化虚拟仪器。分析了智能控件化虚拟仪器的特点,并与以往的传统的硬件化仪器做了比较。智能控件化虚拟仪器是测试仪器发展的一个全新模式。 论文从功能赋予、测试融合和虚拟仪器的积木式拼搭叁部分介绍了智能控件化虚拟仪器的基本概念。介绍了智能虚拟控件的形成原理和设计方法,包括从非智能虚拟控件的模型要素到智能虚拟控件的形成过程。最后介绍了框架协议集成开发系统和智能控件化虚拟仪器的形成过程,论述了智能控件化虚拟仪器的形成原理。 论文介绍了转子振动的基本特性,正常情况下轴心轨迹的形状和在故障状态下轴心轨迹和旋转机械故障的对应关系。研究了轴心轨迹分析的信号处理方法,包括转子两路振动信号的频谱分析、轴心轨迹的提纯、轴心轨迹的分量分解和分量合成及轴心轨迹的一些特征值显示,完成了轴心轨迹分析的功能建模。最后对这些功能进行了程序设计,并提供了相应的功能接口函数。 在VMIDS开发系统中拼搭组装成了可供实际应用的智能控件化轴心轨迹分析仪。从轴心轨迹分析仪的硬件组成结构和系统软件开发环境两方面对轴心轨迹分析仪进行了总体设计。从仪器拼搭场、仪器功能组库、虚拟控件叁部分简单介绍了VMIDS开发系统的组成要素。从控件的创建,属性修改,功能赋予等步骤拼搭出完整的可供实际应用的智能控件化轴心轨迹分析仪。可以实时显示轴心轨迹和转子的相互垂直的两路振动信号,并具有报警、特征值显示、数据存储和回放等功能。最后给出了智能控件化轴心轨迹分析仪的应用实例。

李艳萍[4]2006年在《智能控件化振动筛动态特性检测仪研发》文中认为钻井液振动筛是现代钻机成套固控设备中必不可少的第一级基本筛分设备,承担了清除钻井液中大部分固相的任务,其工作能力的好坏直接决定了固控系统是否能够很好地完成任务。在新型钻采设备的现代设计工作中,运用现代静、动态测试技术,全面提高产品性能已成为重要研发环节,同时又为设备的维护维修提供了可靠保障。为保证钻井液振动筛的制造质量,国家标准《钻井液振动筛》GB/T11648-89规定每台出厂的钻井液振动筛必须做动态试验,经检测合格方可出厂。运用现代科学和仪器技术提高振动筛动态测试的水平和可靠性,将智能控件化虚拟仪器这一全新的概念引入到钻井振动筛动态特性检测中,依照振动筛检测国家标准,开发研制振动筛动态特性检测仪势在必行。 论文简介了测试仪器的发展历程,即从传统的硬件化仪器经虚拟仪器到今天的智能控件化虚拟仪器。分析了智能控件化虚拟仪器的特点,并与以往传统的硬件化仪器和现在的LabVIEW等图形化仪器编程语言做了比较。还从功能赋予、测试融合和虚拟仪器的积木式拼搭叁部分介绍了智能控件化虚拟仪器的基本概念、设计思想,从非智能虚拟控件的模型要素到智能虚拟控件的形成过程,最后介绍了框架协议集成开发系统和智能控件化虚拟仪器的形成过程,论述了智能控件化虚拟仪器的形成原理。 论文对振动筛动态特性检测仪的现状,振动筛动态特性及检测分析、信号处理方法等都做了详尽的研究,包括振动信号的时域分析、频域分析、幅值域分析及关于振动筛动态特性检测功能分析等,完成了智能控件化振动筛动态特性检测仪的功能建模和这些功能的程序设计,并提供了相应的功能接口函数。 在VMIDS开发系统中拼搭组装出了可供工程实际应用的智能控件化振动筛动态特性检测仪。从振动筛动态特性检测仪的硬件组成、结构和系统软件开发环境两方面,对振动筛动态特性检测仪进行了总体设计。简要介绍了VMIDS开发系统的组成要素,并结合振动筛这一具体对象的动态特性检测,进行了功能库的建模和程序设计,从控件的创建,属性修改,功能赋予等步骤拼搭出完整的、可供工程实际应用的智能控件化振动筛动态特性检测仪,并给出了智能控件化振动筛动态特性检测仪的实验验证。工程实践表明,智能控件化振动筛动态特性检测仪具有功能强、精度高、成本低、开放性和扩展性好等优点,在一定程度上可替代相应的硬件化仪器,具有很好的应用前景。

张大明, 金涛, 秦树人[5]2005年在《智能控件化虚拟式轴心轨迹分析系统》文中研究说明转子轴心轨迹和轴心位置的变化是判断转子运行状态和故障征兆的重要依据。根据秦氏模型的原理,研究了智能控件化虚拟仪器的原理和形成过程,将智能控件化虚拟仪器这一全新的仪器概念引入到轴心轨迹分析系统中,在VMIDS系统上开发出智能控件化虚拟式轴心轨迹分析仪,可实时显示轴心轨迹和轴心位置,还可以显示两路相互垂直振动信号的波形和频谱。利用快速傅立叶变换(FFT)实现了轴心轨迹的分量分解和分量合成,能清楚地得到转子轴心轨迹的组成成分,判断一些常见的旋转机械故障。

程发斌[6]2004年在《智能控件化噪声分析仪的设计》文中提出论文介绍了噪声测量的主要任务及噪声分析仪的用途,分析了噪声分析仪的发展现状、噪声测试系统的组成部分、测试仪器的发展模式。介绍了测试仪器的发展历程,即从传统的硬件化仪器经过虚拟仪器再到今天的智能控件化虚拟仪器。分析了智能控件化虚拟仪器的特点,并与以往的传统的硬件化仪器做了比较。智能控件化虚拟仪器是测试仪器发展的一个全新模式。 论文从功能赋予、测试融合和虚拟仪器的积木式拼搭等叁部分介绍了智能控件化虚拟仪器的基本概念。介绍了智能虚拟控件的形成原理,包括从非智能虚拟控件的模型要素到智能虚拟控件的形成过程。最后介绍了框架协议集成开发系统智能控件化虚拟仪器的形成过程,论述了智能控件化虚拟仪器的形成原理。 进行了典型智能虚拟控件的建模与设计。智能虚拟控件的设计是一种软件设计过程,包括非智能虚拟控件的物理属性的设计和控件本身在框架协议内的接口规约的设计。论文从虚拟控件的位置、大小、形状、颜色、功能等基本属性进行了智能虚拟控件的模型设计,从控件提供的创建、保存、装载、删除等接口进行了智能虚拟控件固定接口的设计,并给出了智能虚拟控件的详细制作过程。最后对按钮、旋钮和显示器等典型智能虚拟控件进行了详细建模与设计。 进行了噪声分析仪的噪声谱分析、声强分析等功能的建模和设计。首先介绍了噪声测量中的几个基本参数,从窄带频谱、声压级谱、倍频程频谱等分析了噪声谱分析原理.主要从频域分析法对声强分析原理进行了详细推导。然后对噪声分析仪的总声级测量、时域分析、频域分析、倍频程分析、计权分析等主要功能进行了详细地算法设计。最后对这些功能进行了程序设计,并提供了相应的功能接口函数。 在VMIDS开发系统中拼搭组装成了可供实际应用的智能控件化噪声分析仪。从噪声分析仪的组成结构和系统软件开发环境两部分对噪声分析仪进行了总体设计。从仪器拼搭场、仪器功能组库、虚拟控件叁部分简单介绍了VMlDS开发系统的组成要素。从控件的创建,属性修改,功能赋予等步骤拼搭出完整的可供实际应用的智能控件化噪声分析仪。最后给出了智能控件化噪声分析仪的应用实例。

李艳萍, 吴江桥, 张明洪[7]2006年在《基于智能控件化虚拟仪的振动筛动态特性检测》文中指出介绍了振动筛动态特性测试的必要性,基于秦氏模型的概念和原理,将智能控件化虚拟仪器这一全新的概念引入振动筛的动态特性检测过程中。并以振动筛阻尼系数、固有频率和振型为例,介绍了基于智能控件化虚拟仪器技术的钻井振动筛动态特性检测方法。

张颖华[8]2004年在《基于秦氏模型的智能控件化虚拟式扭矩功率测试仪的研发》文中提出扭矩功率测试是各种机械产品的开发研究、测试分析、质量检测、型式鉴定和节能、安全或优化控制等工作中所必不可少的内容。扭矩功率测量大都采用传统的箱式硬件仪表,用电子电路卡来处理从传感器出来的信号,然后进入二次仪表,即箱式硬件仪表,并用数码管将计算值显示出来。由于硬件电路的局限性,在大型多路测量中尤其突出,因此采用基于秦氏模型的智能控件化虚拟仪器来实现扭矩功率的测试。论文介绍了秦氏模型的原理,其基本思想是:将一些虚拟控件经“功能赋予” 后与仪器功能进行“测试融合”从而形成“智能仪器单元”,通过“积木式拼搭”,直接在PC机内形成各种类型的虚拟仪器并显示在屏幕上供用户使用。这些“智能仪器单元”称为智能虚拟部件,它是一种被仪器功能激活了的,有生命的虚拟控件,它既描述了秦氏模型的形象,也描述了秦氏模型的本质,也就是说秦氏模型的思想是通过智能虚拟控件来实现的。论文研究了扭矩功率测试的各种方法,在比较各种方法的优劣后,制定了一套合理可行的测试方案。论文综合应用秦氏模型思想、结构化思想、层次结构的控件设计思想,介绍了智能控件化扭矩功率测试仪的系统构成,在VMIDS开发系统内完成了仪器的拼搭和实现。在仪器的实现过程中,提出了层次结构的控件设计思想,即将拼搭仪器的控件分为叁个层次:界面表现层、测试服务层、仪器驱动层。在仪器驱动层中解决了仪器与外界硬件的接口问题;在界面表现层完成人机接口的设计;在测试服务层完成了设计测试仪器的核心任务,即控制流和数据流的导向问题,仪器的各个功能的实现主要集中在这一层来实现,包括扭矩、转速、功率等参数多通道实时监测、预警、特征值显示、细部查看、数据存储、回放等功能。最后,经过对现场实测数据的分析,证明该仪器具有功能强、精度高、效率高、成本低、扩展性好的优点,是一种可推广应用的实用测量仪器。

参考文献:

[1]. 智能控件化音频分析仪的设计[D]. 尹爱军. 重庆大学. 2003

[2]. 智能控件化虚拟频谱分析仪[D]. 谢(王亭)嵉. 重庆大学. 2003

[3]. 智能控件化轴心轨迹分析仪的设计[D]. 张大明. 重庆大学. 2005

[4]. 智能控件化振动筛动态特性检测仪研发[D]. 李艳萍. 西南石油大学. 2006

[5]. 智能控件化虚拟式轴心轨迹分析系统[J]. 张大明, 金涛, 秦树人. 重庆大学学报(自然科学版). 2005

[6]. 智能控件化噪声分析仪的设计[D]. 程发斌. 重庆大学. 2004

[7]. 基于智能控件化虚拟仪的振动筛动态特性检测[J]. 李艳萍, 吴江桥, 张明洪. 通用机械. 2006

[8]. 基于秦氏模型的智能控件化虚拟式扭矩功率测试仪的研发[D]. 张颖华. 重庆大学. 2004

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