周林介紹說,NI的振動分析已經(jīng)應(yīng)用于許多大型項(xiàng)目。在剛剛通車的深圳西部通道橋身上,就安裝了由NI公司設(shè)計提供的監(jiān)控系統(tǒng)。通過橋身和橋墩上安裝的數(shù)百個不同用途的傳感器,將大橋的各部位的振動信息和加速度信息送回測試監(jiān)控系統(tǒng)。在系統(tǒng)中,采用了由NI公司提出的IEEE1451.4混合模式通信協(xié)議和TEDS格式智能傳感器接口標(biāo)準(zhǔn)?!坝捎诓捎昧嗽摌?biāo)準(zhǔn),無需傳感器校準(zhǔn),所有傳感設(shè)備的位置都可以自動建立,具有易安裝、配置、維護(hù)和擴(kuò)展的潛力,即插即用,更重要的是,在一般的系統(tǒng)中需要逐個校準(zhǔn),而該系統(tǒng)中任何傳感器都可以隨時互換,”周林說?!傲硗?,NI的動態(tài)信號采集平臺中的另一個特點(diǎn)是含有信號調(diào)理功能,這樣,所有的傳感源都可以直接送入平臺進(jìn)行處理,而無需在通過放大器等對信號進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)理”,周林補(bǔ)充說。
系統(tǒng)信息采集平臺利用NI的CompactRIO。比較適合于惡劣的環(huán)境,可以實(shí)現(xiàn)50g的振動等級,動態(tài)范圍大于110dB?!癗I這種大型系統(tǒng)的通道數(shù)量目前可以實(shí)現(xiàn)多達(dá)5000個,并且所有的采集可以同步,1KHz條件下的同步精度小于0.1”,周林介紹說。另外,系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析采用了多種方案。包括頻域分析,時域小波分析,以及特別實(shí)用的自回歸模型檢測。他還說,“對于許多裂變沖擊信號來說,因?yàn)闆_擊信號具有很寬的譜域,幾乎呈均勻分布,用常規(guī)的時域和頻域分析都無法奏效,而NI的自回歸模型分析最有效?!蓖ㄟ^現(xiàn)場試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)利用自回歸模型檢測時,一般用4到5次回歸即可得到穩(wěn)定的結(jié)果。
類似這樣的大型動態(tài)實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)很多,比如大亞灣核電站反應(yīng)堆的檢測等。另外,研究發(fā)現(xiàn),電網(wǎng)系統(tǒng)業(yè)可以利用NI的設(shè)備來構(gòu)建預(yù)測系統(tǒng),現(xiàn)在已有大型電網(wǎng)成功預(yù)測的經(jīng)驗(yàn),即對整個電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)過程進(jìn)行建模,而當(dāng)系統(tǒng)崩潰前,都會有一些非穩(wěn)態(tài)的預(yù)兆,利用該系統(tǒng)可以成功的提前發(fā)現(xiàn)預(yù)兆,并采取預(yù)防措施,防止系統(tǒng)的全部崩潰。
NI公司的虛擬儀器在音頻聲學(xué)應(yīng)用方面也得到了許多應(yīng)用?!澳壳耙纛l測試方面遇到許多挑戰(zhàn),主要包括需要更多的通道數(shù),更快的測試速度,更高的測試精度,以及更廣泛的易用性”,NI公司的工程師楊誠認(rèn)為。為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn),NI公司具備了完整的解決方案。首先是NI具有高質(zhì)量的激勵源,包括單音、白噪聲、Chirp、多音正弦、步進(jìn)頻率正弦等?!癗I公司的音頻采集模塊具有雙路輸入和輸出,基于其多通道的同步測試能力,可以方便地實(shí)現(xiàn)激勵與相應(yīng)的精確比較。另外,多通道中的任意一路都可以作為觸發(fā)源,能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的模擬和數(shù)字同步”,楊誠介紹說。
目前很多大型的專業(yè)級音響設(shè)計公司都采用了NI的聲學(xué)測試解決方案。包括著名的Bose,Philips和Sony等。楊誠介紹說,過去Sony采用傳統(tǒng)的臺式儀器解決方案,單套成本達(dá)到23000美元以上。而利用NI公司的PXI4461和開關(guān)矩陣模塊PXI2593進(jìn)行升級后,成本降低到9000美元左右。同時測試速度還提高了5倍左右。
在普通的消費(fèi)品生產(chǎn)領(lǐng)域,似乎NI的模塊化測試系統(tǒng)應(yīng)用更加廣泛,比如一些產(chǎn)品的出廠篩選應(yīng)用。NI公司的技術(shù)主任張南雄介紹說,在某工廠的小型風(fēng)扇檢測中,采用了NI的模塊化測試系統(tǒng),在大大提高測試速度并節(jié)省人力成本的同時,使測試結(jié)果的置信度獲得了數(shù)量級的提升。而在之前,生產(chǎn)質(zhì)量檢測只能依靠人工的方法,即通過聽風(fēng)扇的噪音來判斷。由于生產(chǎn)車間的噪音高,還必須建造專門的試音室。測試結(jié)果則依賴于測試人員的經(jīng)驗(yàn),通常還會產(chǎn)生較大的誤差。他還介紹了一個硬盤檢測的案例。傳統(tǒng)上,都是依靠人工聽取磁頭讀取數(shù)據(jù)的噪聲來判斷硬盤的質(zhì)量。而利用NI的測試解決方案,加上AR分析模型以及誤差預(yù)測法,實(shí)現(xiàn)了對非平穩(wěn)事件的準(zhǔn)確篩選檢測。
出了直接用戶之外,許多從事專業(yè)測試的電子公司都也將虛擬儀器作為一個重要的業(yè)務(wù)分支。來自深圳捷測電子公司工程部的萬平經(jīng)理認(rèn)為,NI的虛擬儀器具有不少特點(diǎn)。其中最引人注目的并不是成本,而是使用的方便性、插即用功能、PCI擴(kuò)展功能等,因而在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計中頗具吸引力。另外,LabVIEW軟件的兼容性能的快速改善也為用戶提供了不少方便?!敖轀y電子作為為用戶提供測試解決方案的專業(yè)測試公司,在為用戶設(shè)計的方案中,已經(jīng)大量地采用了虛擬儀器,基本都獲得了較好的應(yīng)用”,萬平說。