汽车平顺性测试系统方案

汽车平顺性测试系统方案

一、系统概述

本系统主机核心部件全部采用美国国家仪器公司（NI）产品，通过USB2.0与PC相连，8路同步采集通道，24位的采样精度和良好的低频响应特性，确保能完整采集到人体乘坐时的敏感振动信号和车内噪声信号。8槽USB机箱扩展性好，可扩展现有采集通道至32通道或其他NI C系列的信号采集模块，完成更多信号的采集测试要求，用户还可以通过NI LabVIEW软件平台进行二次开发，定制自己的测试功能。

本系统的采集、分析软件为全中文界面，融入了本土人员的使用习惯和国家标准规定的测试流程，简单易用。可以自动完成基于1/3倍频程的功率谱密度加权计算，以及获取各轴向的加速度加权均方根值、总加权加速度到均方根值、等效均值等各参数，具有时域、频域分析功能，并能生成统计表格及描绘曲线。能根据国家标准进行数据分析和报告生成，测试曲线和结果可以发往WORD模板和EXCEL软件。

系统中配置了一个单槽的USB插槽，可以进行便携式的平顺性测试，利用笔记本计算机的USB总线完成供电，不需要额外连接电源，非常方便。

通过系统中的声音传感器，用户还可以进行车内的噪声测试，便于进行NVH分析和自定义测试。

二、系统构成

三、采集系统介绍

系统参数：

输入通道数：8通道（可扩展至32路）

模数转换精度：24位

采样速率： 2 kS/s~50kS/s

动态范围：102dB

传感器供电电流： 2.2mA，支持ICP传感器

内置抗混叠滤波器

接头形式：BNC

每通道间隔离：-100 dB at 1 kHz

输入延时：12.8 / fs （≤25 kS/s）；9.8 / fs（> 25 kS/s）

精度（0 to 60 °C)：0.1dB

温度系数：0.001 dB/°C

通道间匹配：增益0.07dB，相位fin • 0.077° + 0.067°(fin in kHz)

输入阻抗：>300KΩ

数据接口：USB2.0

系统硬件介绍：

1) cDAQ USB机箱 NI cDAQ-9172（数量：1）

NI cDAQ-9172是一款8槽NI CompactDAQ机箱，最多可容纳8个C系列I/O模块。机箱可在11-30 VDC间操作，包括AC/DC电源转换器。NI cDAQ-9172是一款USB 2.0兼容的设备，附带1.8米的USB电缆。

2) NI USB单模块外盒（数量：1）（选配）

NI C系列USB单模块外盒为NI C系列模块提供了极为便携的解决方案。可加装振动测量模块后组成独立的振动数据采集系统，完成ISO 2631-1-1997 《机械振动与冲击.人体处于引起全身振动环境的评价》标准的测试项目内容。

3）振动测量模块NI -9233（数量：2 ）

•24位分辨率; 102 dB动态范围; 防混叠滤

波器

•4路同步采样模拟输入, ±5 V输入范围

•兼容智能TEDS传感器 (仅CompactRIO)

•每通道最高50 kS/s采样速率; 交流耦合

(0.5 Hz)

• 2 mA IEPE信号调理用于麦克风与加速度传

感器

NI-9233是4通道动态信号采集模块，用于IEPE传感器的高精度和频率测量。NI-9233具有102 dB动态范围，并且结合了加速计和麦克风的集成电路压电式(IEPE)信号调理功能。4条输入通道同时以2到50 kS/s的速率对输入信号进行数字化。

4）单轴向加速度传感器（数量：4 ）

测量范围：±50 g pk

灵敏度（±2%）： 100 mV/g

分辨率：0.004 g rms

频率范围： 0.5 to 10000 Hz

工作温度：-10 to 50 °C

5）三轴向加速度传感器（坐垫式）（数量：1）

测量范围：±10 g pk

灵敏度（±10%）： 100 mV/g

分辨率： (1 to 10000 Hz) 0.0002 g rms

频率范围： 0.5 to 1000 Hz

工作温度：-10 to 50 °C

6）传声器（数量：１）（选配）

开路灵敏度-28 dB 3 dB(40 mV/Pa)电容(典型值)13 pF

频率响应20 Hz ~ 20k Hz

极化电压0 V

动态范围(3% 失真)> 146 dB

本底噪声< 16 dBA

均压孔后均压

使用温度范围-30︒C ~ 80︒C

使用湿度范围0 ~ 98% RH

等效前腔容积在250 Hz 为250 mm3

温度系数- 0.005 dB/︒C (0 ~ 50︒C)

湿度系数-0.003 dB/%RH

压力系数(250 Hz)-0.004 dB/kPa

结构尺寸IEC 1094-4 Type WS 2

四、符合国家标准：

GB／T 5902-86 《汽车平顺性脉冲输入行驶试验方法》

GB／T4970-1996 《汽车平顺性随机输人行驶试验方法》

QC／T 474-1999 《客车平顺性评价指标及限值》

ISO 2631-1-1997 《机械振动与冲击.人体处于引起全身振动环境的评价》

五、数据采集分析软件–汽车平顺性测试分析系统软件

汽车平顺性试验软件由INTEST公司完成设计，主要用于汽车平顺性试验的数据采集、存储、分析及评估、报告生成等。本软件为中文Windows界面，兼容Windows XP和Windows Vista 操作系统。采用模块化设计，简单易用，普通的熟悉电脑的人员只需要经过简单培训即可熟练操作。

软件界面及特点如下：