基于摄谱仪器仪表技艺的专列竖列冲程级别的估量

  计量专家 ·  2011-12-09 09:03  ·  43130 次点击
感应器数据采集模块要实现快速型信号采集的实时性和精确性。快速型感应器的选用是十分重要的,本文采用的快速型感应器是美国AD公司生产的ADXL105微机械快速型计。它采用差动电容作为敏感元件,用闭环反馈力平衡技艺和完整的信号调理电路构成闭环随动式快速型计[3]。为了调节输出灵敏度和对信号进行滤波,作者设计了基于其内部运算放大器的压控电源二阶低通滤波电路。这样就可以滤掉高频干扰信号,只采集对人体有影响的低频信号。感应器的模拟信号接入前,为防止衰减和干扰,须先经过电压跟随器,电压跟随器采用普通运放LM385。图1是快速型感应器的电路原理图。
R9用来调整偏置电压,即当感应器输出为零时,调整内置运算放大器的输出(12脚),使其在一个合适的输出电压位置以适应新的灵敏度。数据采集卡选用的是美国NI公司的USB-6008,采样率可达到10kS/s,12位的精度,有8个模拟输入通道2个模拟输出通道。数据采集的过程是首先对板卡进行初始化,接着配置采基于摄谱仪器仪表技艺的专列竖列冲程级别的估量基于摄谱仪器仪表技艺的专列竖列冲程级别的估量新技艺应用集方案,包括采集通道、通道增益、触发方式进行配置,然后启动数据采集,数据传输到便携式PC机,最后保存采集到的数据。
数据分析和处理数据分析的关键是将冲程快速型信号从所采集的信号中提取出来,也就是要找到冲程快速型信号的特征信号。把最后一节车厢看成一个系统,专列刹车或变速时等同于给了该专专列厢一个冲击力,该冲击力x(t)近似于瞬时的正弦波,延续时间为τ。x(t)=Asin"t0≤t≤τ(1)如图2所示。而此后专列快速型的变化可以看成是受到冲击力所带来激励的响应y(t),这个响应为一单边减幅正弦波信号,其函数为y(t)=e-atsingw0t(a>0)(2)如图3所示。
相关是指客观事物变化量之间的相依关系。自相关函数用来表示[4],即Rx()=limT-∞1T0"f(t)f(t+)dt(3)根据周期函数的自相关函数仍然是同频率的周期信号的特性,而且其自相关函数在τ很大时都不衰减。在工程上一般用于在噪声信号中提取有用信息和检测信号中有无周期成分。我们对所采集的信号进行自相关分析,以便提取出有用的冲程快速型信号。
本文运用LabVIEW7.1程序修订程序,指示数据采集的日期、快速型图像、自相关图像,并在有冲程的位置指示冲程的级别(包括数据指示和指示灯指示)和冲程的时间,最后指示本次行车的司机的得分,同时形成记录文件保存分析结果。程序前面板如图6所示,数据处理流程图如图7所示。
随车实验结果为了检验专列冲程级别分析仪的合理性,2004年5 ̄6月,我们通过多次随车试验,同时采用了传统的冲程棒和专列冲程分析仪进行试验。以下是2004年5月26日T496襄樊至武昌的随车实验的情况(开车时间14∶04分,到站时间17∶44分):通过以上实验可以看出,用冲程分析仪可以准确的得出冲程的级别和冲程的时间。

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