LabVIEW實現階次分析

1. 簡介

階次分析是用來研究，設計和檢驗角速度隨時間變化的轉動或往復運動體系的強有力工具。同頻域分析相似，您可以把階次分析當作是一把信號的手術刀，可以將聲音，振動和其它動態信號解剖成與力學系統物理量相關的分量。由此，您對系統有更好的理解并能識別其隨時間和運行條件變化的特征。不同于功率譜或其它頻域分析標準，即使當信號源經受角速度變化或頻率/多普勒頻移，階次分析也能發揮作用。

聲音和振動測量套件包含的階次分析VIs具有計算、分析角速度和從原始的噪聲和振動信號中提取階次分量的能力。功率分布可以作為時間或角速度的函數被測量，而任意階次分量的相位和幅度可以作為角速度的函數被測量。數據可以瀑布圖，軌跡圖、極化圖和伯德圖的形式顯示。

除了提供靈活和增強分析處理控制的高級VIs，套件也包含一套快速VIs ，允許您執行簡單任務而不需要太多編程。隨工具包一起還有大量的例子，演示基本的階次分析任務，例如數據采集、數據顯示、Gabor階次跟蹤，以及用于模擬和數字測速信號處理的重采樣階次跟蹤。通過這些例子的幫助，您可以更迅速的開發應用軟件。

有些機械系統包含了轉動和往復運動的部件，您可以將階次分析應用到由這類機械系統產生的動態信號上。階次分析在機械狀態監測(MCM)，噪聲，振動和舒適度(NVH)監測方面的應用十分普遍。采用附加的在線處理功能，您可以很容易的創建基于狀態監測和預測維護的靈活的應用程序。NI公司的NI動態信號采集裝置采用了24-bit 模/數轉換器和抗混疊濾波器，是用于聲音和振動信號獲取的理想設備。

2. 階次分析的快速VI

聲音和振動測量套件為大部分的常規應用提供了易學易用的快速VIs，包括：

• 模擬轉速信號處理
• 階次功率譜分析
• 瀑布圖和彩色圖的譜線圖分析
• 階次跟蹤-幅度和相位
• 階次波形提取

下面展示了一個同時進行4個階次幅度和相位跟蹤的階次跟蹤應用實例（1x, 2x, 3x 和 10x）。

3. 階次分析函數和說明表

• 轉速處理
• 階次功率譜
• 階次跟蹤
• 階次提取
• 角度重采樣
• 瀑布圖
• 軌道和輪軸軸線圖
• 極坐標圖和伯德圖
• 包絡檢波