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1、仪器仪表/检测/监控现代制造工程2006年第9期基于LabVIEW的噪声测试分析仪尹秉奎,徐敏,黄镇昌(华南理工大学机械工程学院,广州510640)摘要介绍基于LabVIEW的虚拟噪声测试分析仪。该仪器硬件采用传声器、放大器及数据采集卡,通过软件编程实现数字计权及频谱分析,具有噪声信号的读取、记录、实时分析,以及A计权声级的测量等功能。该仪器性能稳定,精度高,集多种传统仪器功能于一体,大大简化传统的噪声测量仪器,提高了效率,降低测试成本。关键词:虚拟仪器LabVIEW数字计权噪声中图分类号:TH73文献标识码:B文章编
2、号:16713133(2006)09008703VirtualinstrumentfornoisemeasurementandanalyzingbasedonLabVIEWYinBingku,iXuMin,HuangZhenchang(MechanicalEngineeringInstitute,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,CHN)AbstractAvirtualinstrumentfornoisemeasurementandanalysebasedonL
3、abVIEWhasbeenintroduced.Thisinstrument,whichrealizeddigitalweightandfrequencyanalysebysoftware,usedmicrophone,amplifier,dataacquisitivecard;ithadthefunctionofdatarecord,datataking,realtimeanalyzingandAweightsoundlevelmeasuring.Thisinstrument,whichhasthecharacterist
4、icofstability,highprecisionandintegrationofmanykindoftraditionalinstuments,simplifiesthetraditionalnoisemeasuringinstrumentsandimprovestheefficiencyofwork,decreasesthecost.Keywords:VirtualinstrumentLabVIEWDigitalweightNoise传统的噪声测量仪器有测量声压级的声级计,可司(NationalInstrumen
5、,tNI)的产品,是目前应用最广、配合声级计工作的有可调带通滤波器、频率分析仪、记发展最快、功能最强的图形化软件开发集成环境。虚录仪等;传统的噪声测试分析仪器功能较单一,如声级拟仪器的概念最初就是开发LabVIEW时提出的。计只能测量声压级,如需要对噪声进一步的分析,则须LabVIEW采用图形化编程,因此又被称为G语言;G外接滤波器和记录仪,不便于进行实时分析,如要求对语言编写的程序称为虚拟仪器VI(VirtualInstu整个噪声频段进行实时分析,则须要并联许多滤波器,ment),因为它的界面和功能与真实的仪器十分相似,非常不方
6、便,使用一段时间后,由于电路老化等原因会在LabVIEW环境开发的应用程序都被冠以VI后缀,造成仪器性能不稳定。以表示虚拟仪器的含义。一个VI一般由前面板和程序框图组成,前面板实际就是程序的交互式用户接1虚拟噪声测试分析仪口,与真实物理仪器的前面板相似,程序框图实际就传统的噪声测试分析仪器是通过运算电路和计是VI的程序代码。一个VI既可以作为上层独立程权网络等来实现对噪声的测量和分析,图1所示是传序,也可以作为其他程序的子程序,当一个VI作为统的声级计的工作原理;子程序时,称作SubVI(子VI),G语言最佳地实现而本文介绍的虚
7、拟噪声了模块化的编程思想。利用LabVIEW开发的虚拟仪测试分析仪则是将虚拟器可以利用高性能的计算机对噪声信号进行采样、记仪器的概念引入噪声测录以及实时分析。试中,通过软件编程实现12硬件组成及原理图1传统声级计工作原理对噪声的测量和分析。该仪器是通过传声器拾取噪声信号,将其转换成11虚拟仪器编程平台电信号,经过调理放大器对电信号进行滤波及放大仪器的编程采用LabVIEW,它是美国国家仪器公后,再由A/D转换卡传给计算机,由计算机软件对信87现代制造工程2006年第9期仪器仪表/检测/监控号进行处理,图2是硬件组成原理图
8、。式中:Lw为计权修正分贝数(dB);N为各频率的声压比值(无量纲);W为计权修正分贝数的修正声压比值(无量纲)。计权分贝数修正以后,再将其转换为声压比值的图2硬件组成修正数,就是进行指数运算:[20lg(NW)]/2010=NW⋯
