TST5912(16通道)动态信号测试分析系统
一、概述
TST5912(16通道)动态信号测试分析系统采用标准便携式进口机箱，全屏蔽机箱结构设计，有效的提高了现场抗干扰能力；USB2.0高速数据传输接口，128通道100kHz并行同步采样，实时传输，实时显示，实时存储；采用德国进口ODU接插件，更好的保证了小信号的可靠传输；功能丰富的控制分析软件，以及模态分析软件，用户可以很方便的对采集数据进行操作和处理。系统可对应变（应力）、荷重、速度、加速度、位移、扭矩等物理量进行测量和分析，可以配套使用所有电压、电阻、电荷输出型传感器；广泛应用于航空航天、桥梁建筑、工矿企业、高等院校、科研院所、国防军事等领域。
二、应用范围
■ 根据测量方案，可完成全桥、半桥、1／4桥（三线制）状态的应力应变的测试和分析；
■ 配合桥式传感器，实现各种物理量的测试和分析；
■ 配合IEPE（ICP）压电式传感器，实现振动加速度、振动速度、振动位移（模拟二次积分可选）的测试和分析；
■ 配合压电式传感器，实现振动加速度、振动速度、振动位移（模拟二次积分可选）及压力、自由场的测试和分析；
■ 电压输入，与热电偶、电涡流传感器、磁电式速度传感器及各种变送器配合，对多种物理量进行测试和分析；
■ 各种热电阻（如铂电阻、铜电阻等）温度传感器和热电阻适调器配合，对温度进行测试和分析；
■ 和恒流供桥应变调理器配合，满足激励要求为恒流源的桥式传感器输出信号测试和分析的要求，在大应变量测试时，利用双恒流源激励，可保证测试的线性度。
三、系统框图
计算机利用USB数据线连控制器，由控制器连接其他台仪器。可达128通道100kHz并行同步采样。
四、技术指标
|
TST5912动态信号测试分析系统
|
|
仪器接口
|
USB
|
|
扩展方式
|
串行总线
|
|
同步方式
|
同步时钟发生器
|
|
连
续
采
样
频
率
|
采
样
频
率
取
整
|
16通道同时工作时,每通道10、20、50、100、200、500、1k、2k、5k、10k、20k、50k、100k(Hz)
128通道同时工作时,每通道10、20、50、100、200、500、1k、2k、5k、10k、20k、50k、100k (Hz)
256通道同时工作时,每通道10、20、50、100、200、500、1k、2k、5k、10k、50k(Hz)
|
|
满度值
|
±20mV、±50mV、±100mV、±200mV、±500mV、±1V、±2V、±5V、±10V、±20V
|
|
线性度
|
满度的0.05％
|
|
失真度
|
不大于0.5％
|
|
系统准确度
|
小于0.5％(F.S)(预热半小时后测量)
|
|
系统稳定度
|
小于0.05％(F.S)(预热半小时后测量)
|
|
分析频宽
|
DC～50kHz
|
|
? |
? |
? |
|
滤
波
器
|
模拟低通滤波器
|
截止频率为10、30、100 、300、1k、3k、10k 、PASS(Hz)八档分档切换
阻带衰减约-24 dB/oct 平坦度(2/3截止频率内)＜0.1dB
|
|
DSP数字滤波器
|
截止频率为采样速率的1/2.56倍，设置采样速率时同时设定
阻带衰减约-150dB/oct 平坦度(分析频率范围内)＜0.05dB
|
|
白噪声
|
不大于5μVrms(输入端短路, 在增益和带宽时折算至输入端)
|
|
共模抑制（CMR）
|
不小于100dB
|
|
共模电压(DC或AC峰值)
|
小于±10V、DC～60Hz
|
|
时间漂移
|
小于3μV/小时（输入端短路，预热1小时，恒温，在增益时，折算至输入端）
|
|
温度漂移
|
小于1μV/℃（在允许的工作温度范围内，输入端短路，在增益时，折算至输入端）
|
|
过载指示
|
当输入信号大于量程满度值时，所对应通道红灯亮
|
|
欠载指示
|
当输入信号小于满度值的0.5%，所对应通道绿灯亮
|
|
A／D分辨率
|
24位
|
|
输入阻抗
|
10MΩ或40PF
|
|
输入方式
|
AC、DC、ICP、GND
|
|
输入保护
|
当满度值不大于10V时，输入信号大于±15V(直流或交流峰值)时,输入全保护
当满度值为20V时，输入信号大于±30V(直流或交流峰值)时,输入全保护
|
|
触发方式
|
手动触发、外触发、信号触发
|
|
信号触发电位
|
满度的10%-90%、OFF档任意设定
|
|
电源
|
AC 220V（±10%）50Hz（±2%）、DC 12V（9-18V）
|
|
电磁兼容试验
|
符合A类指标
|
|
使用环境
|
适用于GB6587.1-86-Ⅱ组条件
|
|
外型尺寸
|
236mm×88mm×317mm(16通道)
|
|
仪器自重
|
16通道约4.5kg
|
|
TST3810应变适调器
|
|
|
适用电阻应变片阻值
|
50Ω～10000Ω
|
|
供桥电压
|
供桥电压按2V、5V、10V和24V分档切换
|
|
供桥电压精度
|
0.1％
|
|
供桥电压稳定度
|
小于0.05％
|
|
供桥电压输出电流
|
50mA
|
|
外形尺寸
|
30mm×20mm×80mm
|
|
使用环境
|
符合GB6587.1-86III组条件的环境
|
|
电磁兼容试验符合A类指标
|
|
TST5855电荷适调器
|
|
|
输入电荷量
|
105pC
|
|
输入电阻
|
大于1011Ω
|
|
放大器输出灵敏度
|
0.1、10(mV/pC) 两档分档切换
|
|
准确度
|
小于1％(额定工作条件下，由7VRMS160Hz正弦信号测量)
|
|
噪声
|
小于5×10-3 pC
|
|
带宽
|
0.3Hz～100kHz(+0.5dB～-3dB)
|
|
失真度
|
小于0.5％(频率小于30kHz)
|
|
输出特性
|
输出电压
|
7Vrms
|
|
输出电流
|
5mA
|
|
输出电阻
|
小于1Ω
|
|
稳定性裕度
|
小于10nF
|
|
? |
? |
? |
? |
? |
? |
|
|
双积分硬件网络(选件)
|
一次积分
|
1Hz～1kHz和10Hz～10kHz订购时用户任选
|
|
二次积分
|
1Hz～100Hz和10Hz～1kHz订购时用户任选
|
|
外形尺寸
|
30mm×20mm×80mm
|
|
使用环境
|
符合GB6587.1-86III组条件的环境
|
|
电磁兼容试验符合A类指标
|
|
TST3811 4～20mA适调器:
|
|
|
适用于两线制或三线制4～20mA传感器
|
|
供桥电压
|
供桥电压按2V、5V、10V和24V分档切换
|
|
外形尺寸
|
30mm×20mm×80mm
|
|
使用环境
|
符合GB6587.1-86III组条件的环境
|
|
电磁兼容试验符合A类指标
|
|
TST3812 恒流供桥应变适调器:
|
|
|
适用范围
|
适用于激励要求为恒流源的桥式传感器输出信号的适调
|
|
适用于为了保证线性度,采用双恒流源?だ?大应变量测试时,输出信号的适调
|
|
供桥电流
|
供桥恒流源按1mA、2mA、5mA和10mA分档切换
|
|
供桥恒流源精度
|
0.1％
|
|
供桥恒流源稳定度
|
小于0.05％
|
|
外形尺寸
|
30mm×20mm×80mm
|
|
使用环境
|
符合GB6587.1-86III组条件的环境
|
|
电磁兼容试验符合A类指标
|
|
? |
? |
? |
? |
? |
|
TST5920-2任意波形发生器（选件）
|
|
|
输出通道数
|
两个独立的输出通道
|
|
|
输出电压
|
±10V
|
|
输出电流
|
5mA
|
|
输出频率范围
|
10kHz
|
|
A／D分辨率
|
16位
|
|
频率分辨率
|
0.01Hz
|
|
幅值精度
|
1%（2kHz信号范围内）
|
|
信号类型
|
正弦、正弦扫频、随机、伪随机、猝发随机、快速扫频、半正弦、脉冲、磁盘文件,并能将所采集的数据进行回放输出
|
|
外形尺寸
|
30mm×20mm×80mm
|
|
使用环境
|
符合GB6587.1-86III组条件的环境
|
|
电磁兼容试验符合A类指标
|
|
TST5920-3转速测量模块（选件）
|
|
|
测量通道数
|
两个通道
|
|
测量范围
|
20～300000转/分
|
|
测量精度
|
小于0.05%±1转
|
|
每转脉冲数
|
1～512个
|
|
转轴比
|
0.01～100
|
|
脉冲宽度
|
≥10μS
|
|
输入信号范围
|
TTL、COMS脉冲序列
|
五、系统特点
■ 采用标准便携式进口机箱，全屏蔽机箱结构，有效的提高了现场抗干扰能力；
■ 每通道独立24位A/D转 换器，确保数字信号更高的量化精度；
■ 每通道独立的高性能浮点DSP，构成实时模拟滤波+数字滤波的高性能抗混滤波器。
■ 采用DDS高精度频率合成技术，保证了所有通道并行同步采集；
■ 采用DMA数据传输技术，保证了数据的实时传输、实时显示、实时分析、实时存盘；
■ 采用Q- FAN智能温度控制系统，上减少了温度对测量结果的影响；
■ 可设置三种桥路( 1/4桥（三线制）、半桥、全桥)进行应变(应力)测量；
■ 所有动态系统扩展功能强大，可方便构成超大规模动态信号测试系统；
■ 可定制多通道转速测量模块，方便用户对旋转机械运行状态进行监控以及故障诊断；
■ 开放的软件接口程序，配套软件可直接读取文本等格式数据进行处理和分析，采集得到的数据可存储为各类通用数据格式,提供LabVIEW、VC、VB、CVI等开发平台的接口程序，方便用户二次开发。
六、软件功能
■ TSTDAS控制与基本分析软件是自主开发，包括底部驱动程序，通讯协议等与仪器配套使用的控制软件，自动识别系统配置，程控设置仪器的量程、滤波及采样参数，完成信号的实时采集分析处理，实现虚拟仪器的功能和“一键设定”式操作。将复杂测试过程中获取的大量数据进行保存，并自动生成测试报告，提供打印功能方便存档。强大的实时性，丰富的分析、处理方法及完善的在线帮助；多种数据格式转换输出，方便其他软件对采集到的数据进行调用分析，多种数据格式的转换输入，方便调用分析其它格式的数据。
■ 软件控制部分: 提供了数据管理，实时采集及统计数据显示和后处理功能。不同的试验可预先设置不同的采样参数、通道控制参数。数据预处理包含低频重采样、经典滤波、去直流、去趋势、曲线拟合、平滑、数据的截取、删除、另存、时域或频域的积分与微分、数字滤波器、虚拟通道计算等功能。灵活的在线光标，能快速定位到需要的数据，对多个通道进行观测和比较；实时采样的光标跟踪，能及时准确的观察的数据变化。
■ 软件分析部分：提供了时差域、幅值域、频率域的各种分析功能。通过时差域的相关分析可了解预测信号的趋势，识别振动的传播途径，判断损伤的位置等工作。通过幅值域的概率密度函数和累积密度函数可查看信号的分布特性，判断被测系统的线性程度，发现信号的缺陷。通过频率域的分析，可观察各种信号的不同谱图，分析信号的频率组成；通过频响函数和相干函数来判断结构动态参数识别的精度，进行动刚度分析等处理；通过倒谱分析实现去回波等问题的分析判断。
七、产品应用
系统可对应变应力、荷重、速度、加速度、位移、扭矩等物理量进行测量和分析，通过使用各种适调器，可以配套使用所有电压、电阻、电荷输出型传感器；广泛应用于航空航天、桥梁建筑、工矿企业、高等院校研究设计、国防军事等领域。
京沪高铁列车组振动实验现场
采用TST5912对京沪高铁徐州到蚌埠段列车组进行振动测试与模态分析项目，测试列车高速(＞300km)行驶时振动信号,后续进行进行模态分析,以此来判断列车组的健康状况.
博世锯片特性测试现场
测试圆锯片( 包括自由状态、夹持不动状态以及工作状态下）固有特性以及工作过程中的振动、噪声和温度情况，为生产厂家改进锯片设计提供试验基础数据。
测量高精度数控机床
上海某高精度数控机床制造厂商为迎合国际市场需求，提高机床的加工精度，故需要测量一般性振动对整个设备产生的动刚度，以及相关的伯德图和奈奎
斯特图。