LabVIEW实现阶次分析

1. 简介

阶次分析是用来研究，设计和检验角速度随时间变化的转动或往复运动体系的强有力工具。同频域分析相似，您可以把阶次分析当作是一把信号的手术刀，可以将声音，振动和其它动态信号解剖成与力学系统物理量相关的分量。由此，您对系统有更好的理解并能识别其随时间和运行条件变化的特征。不同于功率谱或其它频域分析标准，即使当信号源经受角速度变化或频率/多普勒频移，阶次分析也能发挥作用。

声音和振动测量套件包含的阶次分析VIs具有计算、分析角速度和从原始的噪声和振动信号中提取阶次分量的能力。功率分布可以作为时间或角速度的函数被测量，而任意阶次分量的相位和幅度可以作为角速度的函数被测量。数据可以瀑布图，轨迹图、极化图和伯德图的形式显示。

除了提供灵活和增强分析处理控制的高级VIs，套件也包含一套快速VIs ，允许您执行简单任务而不需要太多编程。随工具包一起还有大量的例子，演示基本的阶次分析任务，例如数据采集、数据显示、Gabor阶次跟踪，以及用于模拟和数字测速信号处理的重采样阶次跟踪。通过这些例子的帮助，您可以更迅速的开发应用软件。

有些机械系统包含了转动和往复运动的部件，您可以将阶次分析应用到由这类机械系统产生的动态信号上。阶次分析在机械状态监测(MCM)，噪声，振动和舒适度(NVH)监测方面的应用十分普遍。采用附加的在线处理功能，您可以很容易的创建基于状态监测和预测维护的灵活的应用程序。NI公司的NI动态信号采集装置采用了24-bit 模/数转换器和抗混叠滤波器，是用于声音和振动信号获取的理想设备。

2. 阶次分析的快速VI

声音和振动测量套件为大部分的常规应用提供了易学易用的快速VIs，包括：

• 模拟转速信号处理
• 阶次功率谱分析
• 瀑布图和彩色图的谱线图分析
• 阶次跟踪-幅度和相位
• 阶次波形提取

下面展示了一个同时进行4个阶次幅度和相位跟踪的阶次跟踪应用实例（1x, 2x, 3x 和 10x）。

3. 阶次分析函数和说明表

• 转速处理
• 阶次功率谱
• 阶次跟踪
• 阶次提取
• 角度重采样
• 瀑布图
• 轨道和轮轴轴线图
• 极坐标图和伯德图
• 包络检波