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聲音、振動量測完整解決方案

為何推薦使用 NI DSA 產品?

NI 提供多款聲音與振動模組,可銜接加速規與麥克風。這些模組具備 IEPE 訊號處理、24 位元解析度、抗交疊濾波器、最高 118 dB 動態範圍、最高 204.8 kS/s 取樣率的同步取樣通道。透過 NI 聲音與振動量測硬體,即可於工業級電腦平台上建立多樣自動化的客制量測系統。系統亦將整合資料擷取、模組化儀控、訊號處理、機器視覺、運動控制,還有更多功能。NI 動態訊號擷取 (DSA) 介面卡,是專為音訊、雜訊、振動量測等應用所設計。可透過最高 204.8 kS/s 取樣率、24 位元解析度而擷取訊號。

  • PXI、PCI、USB、CompactRIO 規格的完整聲音與振動系統
  • ADC 與 DAC 可達最高 118 dB 動態範圍
  • 最多可達 13,000 個同步化通道;各通道可達 204.8 kS/s 取樣率
  • AC/DC 偶合、IEPE 處理、抗交疊濾波器、TEDS

平台豐富 - 可滿足各種應用領域 (HL 產品線完整)

  嵌入式可攜工業級系統 PXI 高通道數工業級平台 可攜式USB 工業級系統 個人電腦
平台 CompactRIO PXI CompactDAQ PC-Based
介面 Ethernet、EtherCAT PXI/PXIe USB、Ethernet、Wireless USB、PCI/PCIe
特色 即時系統,動態訊號穩定量測。
嵌入式,精巧、堅固耐震。
內含FPGA 高速運算。
高效能,保證量測品質。
多通道數,同步擷取感測器。
高頻寬,支援大量資料傳輸。
精巧、方便攜帶。
提供多種控制及量測模組。
隨插即用功能。
高效能,保證量測品質。
適用一般電腦。

NI 提供多種工具,可用於建立聲音及振動測量系統,根據系統的需求選擇合適的平台。

CompactRIO - 嵌入式的可攜工業級系統

NI CompactRIO 可程式化自動控制器 (PAC),為低價位的可重設控制與擷取系統,專為高效能的應用所設計。此系統提供精巧、堅固、可熱插拔的工業級 I/O 模組,可整合開放式的嵌入式架構。CompactRIO 另透過可重設 I/O (RIO) FPGA 技術而獲得功能。

PXI - 高通道數的工業級平台

PXI (PCI eXtensions for Instrumentation) 為堅固耐用的電腦架構平台,適用於量測與自動化系統。PXI 整合了 PCI 電子匯流排功能,搭配 CompactPCI 的模組化 Eurocard 封裝,並可新增特定的同步化匯流排與主要軟體功能。PXI 亦為低價位且高效能的佈署平台,適用於量測與自動化系統。這些系統可用於製造測試、軍事/行大、機器監控、汽車工業、工業級測試等應用。

CompactDAQ - 可攜式 USB 工業級系統

NI CompactDAQ 硬體亦具備如 USB 的隨插即用功能,可隨時用於工作台、廠房、產線上的感測作業。將簡單易用的低價位資料記錄器,整合模組化儀控的效能與彈性之後,NI CompactDAQ 即成快速且精確的量測系統。

PCI - 個人電腦

NI 亦針對多樣平台而提供資料擷取 (DAQ) 硬體。NI PCI 規格的 DAQ 介面卡可插入至任何桌上型電腦。NI DAQ 模組更可搭配 PXI/CompactPCI 而成模組化的電腦平台,可用於任何量測與自動化應用。NI CompactDAQ 則為 USB 架構的可攜式量測系統。

NI DSA 提供高品質訊號量測

所有感測器都有一個操作的頻率範圍,您的感測器應該具備足夠的頻率範圍,能夠涵蓋欲使用的頻率範圍。同樣地,您的數位化硬體也應該具備足夠的頻率範圍,以涵蓋欲測量的訊號,為了避免失真(aliasing),NI產品具備反失真濾波器,根據奈奎斯特取樣定律,將設備的最大頻率範圍切割為略低於最大取樣速率的二分之一。

高動態範圍,讓量測範圍提升 8 倍

量測範圍受到動態範圍的影響,而動態範圍是指相對於裝置能夠測量的最大輸入訊號而言,您所能測量的最小訊號,動態範圍通常以分貝來表示,相當於20 log (Vmax/Vmin)。舉例來說,一般業界所提供的 DSA 動態範圍大約100 dB,最大訊號與最小訊號比例,即動態範圍為 100,000:1。

NI DSA 裝置可提供動態範圍 118 dB,即動態範圍為 800,000:1,可量測範圍即差了 8 倍,因此如圖最易影響訊號品質的諧波,相對上可明顯的被檢驗出來。

高動態範圍
低動態範圍

入門產品推薦 NI 音訊與振動資料記錄器

 

 

 

可最專業的軟體開發工具

NI 聲音與振動軟體,針對所有的聲音、電子原音 (Electroacoustic)、聲振粗糙度 (NVH),與機器狀態監控應用,提供完整的軟體解決方案。NI 聲音與振動量測套餐 (Sound and Vibration Measurement Suite) 與 NI 聲音與振動 (Sound and Vibration) 工具組,均以開放式的分析功能與彈性量測程式庫為架構,透過專屬的軟體量測方式建立客制化應用。

聲音與振動小幫手

聲音與振動小幫手可持續接收即時資料,並於記錄資料至磁碟時更改分析設定,以用於稍後的分析。舉例來說,當記錄聲音強度的資料時,可變更 8 音階 (Octave) 頻譜的比重與頻寬;或於轉向整體振動讀數時,可調整視窗並套用至功率頻譜。透過 Universal File Format (UFF58) 檔案 I/O 的支援功能,即可使用 NI 的 24 位元動態訊號擷取 (DSA) 卡擷取資料,並輕鬆於常見的聲音與振動分析應用之間共用資料。

LabVIEW 分析 VI 與顯示功能

聲音與振動量測套餐 (Sound and Vibration Measurement Suite) 囊括最完整的 NI LabVIEW 分析 VI,適用於聲振粗糙度 (NVH)、機器狀態監控,與聲音測試應用。並進一步縮短 LabVIEW 首次量測、Express VI 功率頻譜、頻率響應、ANSI 與 IEC 分數倍頻 (Fractional octave) 分析、失真量測、階次頻譜,與光譜映射的處理時間。聲音與振動量測套餐即可提供超過 50 組現成的 LabVIEW 範例程式碼,可迅速並有效率的開始應用。

【更多資源】

體驗 NI 聲音與振動軟體

下載並體驗 NI Sound and Vibration Measurement Suite 的分析函式共 30 天。 立刻體驗

應用領域

機器狀態監控 (MCM)

  • 平台適用於可攜式、分散式、廠房測試監控
  • 可用於多款感測器輸入與分析演算法的開放式架構
  • 相容於現有硬體與控制系統

針對監控作業,NI 持續協助工程師開發工業級的嵌入式系統。現在可透過 NI 工具而建構機器狀態監控 (MCM) 系統。預知維護 (Condition-based Maintenance;Predictive Maintenance) 系統,可減少意料之外的機器故障,以最佳化機器效能並降低維修成本。用於狀態監控系統中的 NI 硬體與軟體,可佈署於多款渦輪、壓縮機、發電機,與其他工業級機器中。


聲振粗糙度 (NVH)

NVH、聲音,與振動分析功能,可協助製造測試、研發,與設計檢驗的相關工作。NI 系統已廣為汽車、航太、建物結構、基本家電、物流運輸,與多樣產業所使用。從簡易的可攜式動態測試,到精確的噴射引擎噪音分析,NI 系統幾乎可應用於任何設備。


聲音訊號測試

  • 目前業界最佳 118 dB 動態範圍的訊噪比 (SNR)
  • 輕鬆使用音訊分析器,並可提升最多 10 倍測試開發速度
  • 高階演算法可加快測試傳輸

由於有越來越多的裝置具備喇叭與麥克風,因此音訊裝置的自動化測試作業亦漸趨普遍。為了最大化傳輸量,自動化測試解決方案必須能重複進行音訊測試並呈現結果。因為產品的複雜度不斷提高,相關測試系統的開發作業亦更為困難。

參考案例

使用 LabVIEW 與 CompactDAQ開發可蒐集資料的線上風力發電監測系統
Embedded Measurement System for Remote Monitoring of Wind Turbines

系統整合商

巨克富科技有限公司
FlexDSA,專為工程師打造,利用 NI DSA 進行量測判斷裝置運作的準則。
SV System,操作人員專用,可經由 FlexDSA 所建立之準則,建立簡易操作介面。

【更多資源】

聲音與振動網路研討會系列

觀看狀態監控、音訊測試、振動/聲音擷取,還有音訊裝置測試的網路研討會系列。 觀看網路研討會

了解 NI 動態訊號擷取 (DSA) 硬體

了解 NI 聲音與振動硬體,還有可立刻佈署應用的平台。 了解硬體選項

前往瞭解

http://www.ni.com/white-paper/8334/zht/