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    案例详情

    纳米软件案例之测试校准基阵及电子系统

      时间: 2021-06-09      292    

    项目背景

        测试校准基阵及电子系统的主要功能是对仿真系统进行自动测试及校准,利用校准结果对系统固定偏差进行补偿,以提供可信的试验环境。自动校准时,校准系统主机与仿真系统的控制计算机建立通信关系,发出指令,控制仿真系统的各个通道依次发射声校准信号,由水听器接收信号,经过滤波放大器,输出接采集卡进行数据采集。


    产品特点

         系统可以替代人工手动计量,计量过程更加高效,计量更加准确,节省人力资源;

         测试校准基阵及电子系统整体为一体式机柜,可以方便携带;

         系统可以将设置的计量参数通过数据库保存和导出,方便数据的处理;

         系统具有易维护性,在发生故障时,可以迅速的找到原因,并可以在最短的时间内恢复运行,减少损失;

        系统对操作过程中,出现的故障可以进行诊断,便于用户及时解决问题。


    基于硬件

    测试校准基阵及阵元信号系统基于硬件

    水听器

    用于将阵元产生的声音信号转换为电信号,用于后续的采集及处理。


    滤波放大器

    用于实现对水听器转化出来的电信号继续滤波及放大功能,便于后端的采集卡的采集。


    信号采集卡

    实现对最终滤波放大器输出电压信号和功率放大器监控电压信号的采集。


    信号源

    为发射器提供信号。


    功率放大器

    将信号源的信号放大,并输送给发射器,同时可以将取样电压发送至采集卡。


    数字多用表

    进行电压、电流的测量。




    定制硬件

    系统各个测试设备均集成至一个19英寸宽度标准机柜内,便于测试设备的移动和测试的开展。

          测试校准基阵及阵元信号系统定制硬件

         测试校准基阵及电子系统分为自动校准功能和换能器发送电压响应测量功能。测试校准基阵及电子系统的系统拓扑图如图所示。

           测试校准基阵及电子系统拓扑图

    测试校准基阵及电子系统拓扑图


    校准功能具体功能

          自动校准功能通过控制PC与阵元控制中枢建立连接关系,向阵元控制中枢下发指令,控制阵元各个通道依次发射声校准信号,通过水听器采集,再经过滤波放大器后由采集卡采集数据。


    自动校准功能拓扑图所示:

    测试校准基阵及阵元信号系统校准功能具体功能

    换能器发送电压响应测量功能

         换能器发送电压响应测量功能通过控制PC与信号源建立连接关系,向信号源发送指令,控制信号源为换能器提供指定参数的激励信号,信号经过功率放大器放大由换能器送出,由水听器采集,传输至滤波放大器后由采集卡采集数据,采集卡同时通过信号源的同步信号进行触发,并且同时采集功率放大器输出的监测电压信号。


          换能器发送电压测量功能拓扑图如下图所示:


    测试校准基阵及阵元信号系统换能器发送电压响应测量功能

    换能器发送电压测量功能拓扑图


    测试校准基阵及电子系统项目成果

         用户点击系统主界面的“阵元自动校准”或“换能器发送电压响应测量”按钮,进入相应界面,使用软件显示对应的采集卡、滤波放大器、阵元控制中枢,信号源、功率放大器的连接状态。


    测试校准基阵及电子系统项目成果

    阵元自动校准界面


    测试校准基阵及阵元信号系统换能器发送电压响应测量界面

    换能器发送电压响应测量界面


          以换能器发送电压响应测量为例,在仪器正常连接后,用户在该界面配置采集卡、滤波放大器信号源、功率放大器参数,然后点击连接按钮创建于各个设备的通信连接。


    测试校准基阵及阵元信号系统换能器发送电压响应参数配置界面

    换能器发送电压响应参数配置界面


          在参数设置完后,用户点击开始测试按钮,进入测试,如图所示,在数据波形界面上方可以观察到当前测试运行的进度和当前通道测试的结果,在界面中部为测试数据展现区域,可以选择以波形形式或表格形式观看数据,在界面下方为测试程序控制和数据保存功能区。


    测试校准基阵及阵元信号系统换能器发送电压响应测量-数据波形界面

    换能器发送电压响应测量-数据波形界面

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