基于LabVIEW的三向振动台测试分析系统研究
摘 要：介绍了一种采用虚拟仪器技术构建的三向振动台测试分析系统的设计与实现，包括系统总体方案设计，软硬件系统结构设计，并根据需要在LabVIEW平台上开发了相应的功能模块。最后对系统进行了实验验证。实践证明这种基于LabVIEW的测试分析系统具有很强的灵活性和可扩展性。
关键词：三向振动台；测试分析系统；数据采集；LabVIEW
0 引 言
振动测试实验可使学生加强对课堂所学知识的理解，同时也是研究机械振动规律的重要手段。振动测试在于通过传感器、放大器以及显示或记录仪器，测量机械、工程结构（或力学模型）运行中其重要部位的位移、速度、加速度等运动量，并了解机械或结构的动特性，如固有频率、固有振型、阻尼及刚度等，从而了解机械或结构的工作状态，为机械或结构的动力设计服务。另外振动信号可以反映机械的运行状态和结构的损伤。上世纪90年代，利用振动测试对运行机械的故障进行诊断和对工程结构的损伤进行检测已为众多科研工作者所重视。运行监测和故障诊断已逐渐成为由振动理论、振动测试和信号分析相结合而形成的一门重要学科。其中，振动测量和实验分析起着关键性的作用。
本文提出了一个基于虚拟仪器的思想、利用LabVIEW编程实现的三向振动台测试分析系统，既能用于高等院校的实验教学中，也可以用于一些工程实际中。
1 系统设计
1.1 三向振动台测试平台的设计
在分析了三向振动台结构及运动特点的基础上，决定以三向振动台为测试对象，设计并搭建了一个三向振动台的测试平台，该测试平台由三向振动台、传感器、电荷放大器、数据采集卡、计算机和应用软件等组成。
被测对象三向振动台由四根弹簧支撑置于底座之上，底座有可调节水平装置，以便移动振动台后可快速调节振动台的水平，为振动测试数据提供可靠性。振动电机放于水平导轨上下两侧，一边一个，两层导轨正交放置，且与电机的方向一致，以实现三个方向的振动。
1.2 系统的硬件配置
硬件平台是虚拟仪器的物理基础，所以为了完成虚拟仪器的设计首先要合理地选择硬件平台。本文设计的系统，硬件平台主要由三部分组成：传感器、数据采集卡（DAQ）、PC机。
1、传感器的选用
本系统为振动测试系统，测量的信号为振动的非电量信号（通常为位移、速度或加速度信号）。根据三向振动台的结构特点并考虑机构简单、安装方便等因素，选用压电式加速度传感器作为振动测量的传感器，使用电荷放...
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