基于虛擬儀器的振動信號采集與處理系統
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使用Auto Power Spectrum．vi計算時域信號單邊且已縮放的自功率譜，同時需要計算時域信號采樣周期，利用公式dt=1／fs進行計算，式中fs為信號的采樣頻率，在該VI中，df為功率譜的頻率間隔，通過公式df=1／(Ndt)計算得到，其現實將df作為橫軸顯示間隔，即可顯示各頻率處的能量分布情況。使用Cross Spectrum(Mag-phase)VI可得到兩個通道信號的互功率譜幅度和相位。在使用該VI前，先將信號轉變為波形形式，t0可采用數據庫的采集開始時間或者設置為0，在這里不影響處理的結果，dt=1／fs。在LabVIEW中沒有相干函數這個VI，可以通過調用Matlab script node公式節點VI，通過Matlab函數實現該功能。
5．2 實驗平臺的搭建
采用1 000mm×100mm×10mm的鋼板搭建簡支梁，在上面布置4支加速度傳感器，采用力錘作為激振源，進行多點激勵。PXI采集的數據傳送到上位機后存入數據庫。采樣速率設置為2 560 Hz。通過讀取數據庫數據程序將測試數據顯示在前界面上，讀取的原始數據如圖4所示。
5．3 實驗數據處理結果顯示
通過對自功率譜和互功率譜幅頻圖的分析(如圖5和圖6所示)，可以大概得到簡支梁的前4階振動頻率為396．719Hz，551．016Hz，77 2．109Hz，950．937 Hz。本文引用地址：http://www.104case.com/article/194142.htm
通過對互功率譜相頻圖的分析，在這幾個頻率處相位均在0°或±180°附近(如圖7所示)，相干函數在這幾個頻率處的值均大于0．95，從而可以確定以上4個頻率即為簡支梁的前4階振動頻率，相干分析如圖8所示。
6 結語
本文對橋梁振動信號同步采集理論進行了論述，搭建了基于GPS同步時間的分布式數據采集系統。對峰值拾取法進行了理論分析，闡述了利用LabVIEW實現振動信號頻譜分析的過程。通過對實驗平臺數據的采集及分析結果顯示，該系統運行正常，分析結果正確，可以運用于橋梁健康監測中。
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