动态数据采集系统

概述:

TST5912为通用型动态数据采集系统，应用范围广，可完成应力应变、振动（加速度、速度、位移）、冲击、声学、温度（各种类型热电偶、铂电阻）、压力、流量、力、扭矩、电压、电流等各种物理量的测试和分析。

1、应用范围

1.1 可完成全桥、半桥、1／4桥（120Ω三线制自补偿）状态的应力应变的测试和分析；

1.2 配合桥式传感器，实现各种物理量的测试和分析；

1.3 配合IEPE（ICP）压电式传感器，实现振动加速度、振动速度、振动位移（模拟二次积分可选）的测试和分析；

1.4 配合压电式传感器，实现振动加速度、振动速度、振动位移（模拟二次积分可选）及压力、自由场的测试和分析；

1.5 电压输入，与热电偶、电涡流传感器、磁电式速度传感器及各种变送器配合，对多种物理量进行测试和分析；

1.6 各种热电阻（如铂电阻、铜电阻等）温度传感器和热电阻适调器配合，对温度进行测试和分析。

2、特点

2.1 实现多通道并行同步高速长时间连续采样（多通道并行工作时，256kHz/通道）；

2.2 高度集成：模块化设计的硬件，每个模块有16、32或64通道机箱形式；

2.3 每台计算机可控制多通道以上同步并行采样，满足多通道、高精度、高速动态信号的测量需求；

2.4 每通道独立电压放大器，24位A/D转换器，低通滤波器，抗混滤波器，消除通道间串扰影响，提高系统的抗干扰能力；

2.5 准确的采样速率：的DDS数字频率合成技术产生高精度、高稳定度的采样脉冲，保证了多通道采样速率的同步性、准确性和稳定性；

2.7 数字磁带机信号记录功能：实现长时间实时、无间断记录多通道信号；

2.8 进口雷莫接插件：输入接插件采用了进口高性能雷莫头，大大提高了小信号输入的可靠性，操作也十分方便；

2.9 信号适调器：配套各种可程控的信号适调器，通道自动识别，输入灵敏度实现归一化数据；

2.10 转速/计数器通道：可接各种脉冲/频率输出型传感器或计数器，用于转速、脉冲计数或频率的测量；

2.11 信号源输出通道：多通道输出互不相关，可输出多种信号，包括：正弦、正弦扫频、随机、伪随机、猝发随机、半正弦、方波、磁盘输出等，可与多种实验设备配合使用；

2.12 运行于Win2000/XP/7/8操作系统，用户界面友好、操作简便灵活；

2.13 计算机通过USB3.0接口与仪器通讯，对采集器进行参数设置（量程、传感器灵敏度、采样速率等）、清零、采样、停止等操作，并实时传送采样数据。

1、技术指标

1.1 数据采集器技术指标

1.1.1 输入阻抗： 10MΩ∥40PF；

1.1.2 输入保护： 当满度值不大于10V时，输入信号大于±15V（直流或交流峰值）时，输入全保护；当满度值为20V时，输入信号大于±30V（直流或交流峰值）时，输入全保护；

1.1.3 工作方式：

（1）数据采集器：单端直流输入、差分直流输入、交流输入、IEPE（ICP）适调输入；

（2）外接适调器（选件）：IEPE（ICP）适调器（带双积分硬件网络）、应变适调器、电荷适调器、电荷适调器（带双积分硬件网络）、4～20mA适调器、热电阻适调器；

1.1.4 满度值： ±20mV、±50mV、±100mV、±200mV、±500mV、±1V、±2V、±5V、±10V、±20V，分档切换；

1.1.5 系统不确定度： 小于0.5％（F.S）（预热半小时后测量）；

1.1.6 系统稳定度： 0.05％/h（同上）；

1.1.7 线性度： 满度的0.05％；

1.1.8 失真度： 不大于0.5％；

1.1.9 大分析频宽： DC～100kHz；

1.1.10 低通滤波器：

（1）截止频率（-3dB±1dB）： 10、30、100 、300、1k、3k、10k 、PASS（Hz）八档分档切换；

（2）平坦度：小于0.1dB（2/3截止频率内）；

（3）阻带衰减：－24dB/oct。

1.1.11 噪声： 不大于5μVRMS（在允许的工作温度范围内，输入短路，在大增益时折算至输入端）；

1.1.12 共模抑制（CMR）： 不小于100dB；

1.1.13 共模电压（DC或AC峰值）： 小于±10V、DC～60Hz ；

1.1.14 漂移：

（1）时间漂移： 小于3μV/小时（输入短路， 预热1小时后， 恒温， 在大增益时折算至输入端）；

（2）温度漂移： 小于1μV/℃（在允许的工作温度范围内， 输入短路，在大增益时折算至输入端）。

1.1.15 过载指示：当输入信号大于满度值，则红灯亮；

1.1.16 欠载指示：当输入信号小于满度值的0.5％，则绿灯亮；

1.1.17 模数转换器：24位A/D转换器；

1.1.18 连续采样速率：多通道同时工作时，每通道采样速率zui高达256kHz，分档切换，所有数据实时传输至电脑硬盘存储；

1.1.19 抗混滤波器：

（1）滤波方式：每通道独立的模拟滤波 + DSP数字滤波；

（2）截止频率：采样速率的1/2.56倍，设置采样速率时同时设定；

（3）阻带衰减：约-150dB/oct；

（4）平坦度（分析频率范围内）：小于±0.05dB。

1.1.20 通讯接口： USB3.0/千兆网接口；

1.1.21 电源：220VAC，12VDC（10～18V），大功率100W；

1.1.22 使用环境： 适用于GB/T6587-2012-Ⅱ组条件。

1.2 TST3810-1应变适调器技术指标（选件）

1.2.1 可实现桥路的程控切换和自检功能；

1.2.2 适用电阻应变片阻值：三线制1/4桥：120Ω或350Ω（客户订货时任选一种），半桥、全桥： 50Ω～10000Ω；

1.2.3 供桥电压： 2V、5V、10V、24V（可根据客户要求定制）；

1.2.4 程控桥路方式：1/4桥（120Ω三线制）、半桥、全桥；

1.2.5 增益：100倍；

1.2.6 大带宽：DC～100kHz（+0.5dB～-3dB）；

1.2.7 大应变量程：1000με,10000με,10000με；

1.2.8 尺寸：30mm（宽）×20mm（高）×80mm（长）；

1.2.9 使用环境： 符合GB/T6587-2012-III组条件的环境。

1.3 TST5855-1  电荷适调器技术指标（选件）

1.3.1 大输入电荷量：105pC ；

1.3.2 输入电阻：大于1011Ω；

1.3.3 放大器输出灵敏度：0.1、10mV/pC；

1.3.4 准确度：小于1％（额定工作条件下，由7VRMS 160Hz正弦信号测量）；

1.3.5 噪声：小于5×10－3 pC；

1.3.6 大带宽：0.3Hz～100kHz （+0.5dB～-3dB）；

1.3.7 失真度：小于0.5％（频率小于30kHz）；

1.3.8 输出特性：

（1）输出电压： 7VRMS；

（2）输出电流： 5mA；

（3）输出电阻：小于1Ω。

1.3.9 外形尺寸：30mm（宽）×20mm（高）×80mm（长）。

2、使用环境

2.1 温度：

（1）贮存条件：-40℃～60℃；

（2）极限条件：-10～50℃；

（3）工作范围：0～40℃。

2.2 湿度：

（1）工作范围：40℃（20～90）%RH；

（2）贮存条件：50℃  90%RH24h。

2.3 振动（非工作状态）：

（1）频率循环范围：5～55～5Hz；

（2）驱动振幅（峰值）：0.19mm；

（3）扫频速率：小于或等于1倍频程/min；

（4）在共振点上保持时间：10min；

（5）振动方向：x、y、z。

系统框图：

1、系统构成

数据采集系统与计算机通过千兆以太网或者USB3.0通讯，通过网络技术，可实现无限多通道扩展并行采样，实时进行信号采集、储存、显示和分析等。

1.1 仪器与多种传感器的连接，如图1所示：

1.2 单台工作，如图2所示：

1.3 多台级联工作，如图3、如图4所示：