使用NI LabVIEW軟件和PXI硬件完成飛機噴流噪聲測量

　　使用NI PXI平臺構建多通道數據采集系統

　　我們在基于NI PXI平臺的多通道數據采集系統上，記錄來自麥克風的時間波形。PXI機箱包含九個16通道NI PXI-4496模塊和兩個4通道NI PXI-4462 DSA板卡，它們具有同步采樣的特性可以確保所有152個通道處于正確的相位。DSA板卡具有每通道24位模擬輸入和IEPE恒定電流信號調理的特點，是進行精確麥克風測量的理想選擇。

　　PXI-4496模塊具有113 dB動態范圍，而且在高達204.8 kS/s的速率下可以對所有16個通道進行同步采樣。此外，模塊包含內建的抗混疊濾波器，這些濾波器的參數會根據采樣率自動進行調節，與此同時，模塊還提供了高達20 dB的軟件可選輸入增益。113 dB動態范圍和20dB的軟件可選增益調節讓我們可以對弱信號和強信號都進行精確測量。另外，采集到的數據經過一轉折頻率為0.5 Hz的高通濾波器進行AC耦合。

　　圖3：NAH多通道數據采集與監視測量系統

　　我們可以用四分之一英寸的G.R.A.S. 40BE自由場麥克風和26CB預放大器進行高幅值壓力測量。它允許4 Hz至100 kHz ± 3 dB的頻率響應。此外，兩個設計修改可以對這個應用程序傳感器進行定制。麥克風被設計為具有1 mV/Pa標稱靈敏度，可以測量高達170 dB的各個等級的聲壓。我們還將四分之一英寸麥克風的預放大器擴展為半英寸BNC接頭將電線連接降至最小，抑制聲音反射并且提高陣列安裝的堅固程度。在數據采集系統上的IEPE調理板卡提供了恒定電流的前置放大器。

　　NAH測量系統使用包含90個麥克風的二維麥克風陣列，通過四個輪子和導軌，這個麥克風陣列可以在與噴流平行的平面上移動。待測區域被分解為多個二維麥克風陣列塊。導軌讓我們可以在噴流中精確定位測試裝備。此外，可以將測試裝備鎖定在某一位置上。

　　圖4：NAH測量團隊與F-22

　　所有通道的數據以流的形式通過同軸電纜，使用MXI-4連接傳輸到遠端的1 U控制器。控制器包含Intel Core 2 Quad處理器和四塊250 GB硬盤驅動器組成RAID 0配置。控制器的RAID 0配置允許超過150個通道傳輸數據流，并同時運行數據監視和分析軟件。