PXI Dyanmic Signal Analyzer

PXI 動態訊號模組

動態訊號與振動模組可用來連接麥克風與加速規,用以擷取高解析度的聲音與振動訊號。這類型產品可以用來進行音訊測試、機器狀態監控,高解析度訊號分析,超音波量測等用途,並適用於噪音與振動 (NVH) 等相關應用。

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PXI 動態訊號模組

PXI / PXIe 聲音和振動量測模組專為音頻測量、噪音測試、振動診斷、機器狀況監控、汽車測試、噪音、振動和惡劣環境(NVH)分析以及實驗室研究等應用而設計。這些動態信號擷取(DSA)設備提供可透過軟體設定的AC/DC耦合功能、抗混濾波器功能,並整合電子壓電(IEPE)激發電路,用以配合並驅動麥克風與加速度計等感測器、合適用於需要具備大動態範圍量測的場景進行精確測量。

 

  • 聲音和振動量測模組的測量速率可選擇 2 kS/s、102.4 kS/s、204.8 kS/s、1.25 MS/s 或 250 kS/s
  • 模組內建高通濾波器,採用平行量測架構用以實踐多通道平行量測應用場景需求
  • 每通道可透過軟體設定 AC 輸入耦合與輸入增益參數
  • 可選擇同時具有動態信號產生(類比輸出通道)功能的模組
  • 內含 NI-DAQmx 驅動程式和硬體設定工具,大幅簡化設定和測量準備工作
  • 支援的程式開發環境包括 LabVIEW、Python、ANSI C、C#.NET 和 MathWorks® MATLAB® 等軟體
  • PXIe 平台提供模組與系統可同步取樣和可擴展量測通道的能力

PXI / PXIe 聲音和振動量測模組的主要特點如下:

模組式低失真單頻訊號產生器:

  • PXIe-4468 模組提供了 NI 低失真單頻訊號產生功能。這種模式可以產生非常低失真的正弦波,過去只能使用大型台式儀器才能產生如此低失真等級的訊號源。使用者可以利用此訊號源來對待測物進行嚴格的參數測試,例如對數類位比轉換器的線性度和放大器的失真進行量測,PXIe-4468 在單槽 PXI Express 的架構下實踐了在大型儀器上才能產生的低失真單頻訊號品質。
  • 許多市售信號產生器使用通用的數位類比轉換器(DAC)來產生類比波形,但此類訊號源的雜訊和訊號失真品質表現受到商用零組件性能限制。NI 低失真單頻訊號產生器使用最新的數位訊號處理(DSP)技術,用來實現遠超出傳統 DAC 能力的失真性能,生成過去技術難以實現的剩餘總諧波失真(THD)和總諧波失真加雜訊(THD+N)結果。

可對感測器進行激發與調節:

  • 使用者可以針對模組上的 IEPE 恆定電流進行調節與激發,並且可以每一個通道進行單獨設定。這種調節與激發取代了對過去對動態信號感測器(如麥克風和加速度計)測量需要進行外部信號調節與激發的需求。實踐測量系統在體積上更小,配置更簡單,且可以得到更精確的量測結果。

模組擁有高無雜訊動態範圍:

  • 使用聲音與震動量測模組,工程師可以同時在多個通道上以高達 113 dB 的無雜訊動態範圍(SFDR)進行取樣,確保能夠可靠的對頻率進行特性化。NI 聲音與震動量測模組經過精心設計,優化設備本身因電氣元件運作所引發的雜訊。

高頻寬和表現卓越的頻率響應平坦度:

  • 輸入平坦度是用來評估量測設備在工作頻寬內變化量的指標,擁有卓越平坦度的設備可以減少待測物在不同工作頻率上相同電壓的測量誤差。

模組具備低雜訊量測能力:

  • 模組內建抗混疊濾波器用來防止高頻噪音混疊到測量信號中,並透過可選擇的訊號放大倍率來確保最有效地利用 ADC 的解析度,這種方式在測量微小變動訊號或在雜訊環境中尋找小訊號變化時特別重要。

同步和整合能力:

  • PXI / PXIe 聲音和振動量測模組可使用 PXI 平台的特有共用時脈和同步功能來同步多個模組間的測量時序,這對於高通道數的應用非常方便。

量測規格和校準間隔準確度保證:

  • NI 的所有量測模組可以保證至少在出廠校準後的一年內,量測結果會落在模組規格的限制範圍內。許多 NI 模組內涵高精度的量測參考電路和自我校準功能,可以在使用過程中進行自我校準。這項技術有助於校正硬體在正常操作條件下的量測性能變化,例如溫度的變化將會影響電路的特性,而自我校準可以補償溫度變化所造成的影響。NI 為了確保長時間的量測性能與準確度,也提供了外部校準的服務工作,透過更高階的量測設備將您的設備恢復到其“出廠”之性能狀態。這可以再一次保證至少一年的校準間隔內,設備的性能能符合原始定義的規格。
PXI / PXIe 動態訊號與震動量測模組的簡單規格比較如下表:

3.3.2.1.2.4.csv

型號最大取樣率類比輸入通道數類比輸入耦合方式高通濾波器截止頻率增益檔位動態範圍類比輸出通道數
PXI-4461204.8 kS/s2AC/DC3.40 Hz6118 dB2
PXIe-4463032
PXIe-4464204.8 kS/s4AC/DC0.72 Hz6119 dB0
PXIe-4468250.0 kS/s2AC/DC0.80 Hz6115 dB2
PXIe-44801.25 MS/s6AC/DC0.49 Hz4115 dB0
PXIe-4492204.8 kS/s8AC/DC0.50 Hz2113 dB0
PXIe-4496204.8 kS/s16AC/DC0.50 Hz2114 dB0
PXIe-4497204.8 kS/s16AC/DC0.50 Hz2114 dB0
PXIe-4499204.8 kS/s16AC/DC0.50 Hz4114 dB0