基于labview的振动信号采集的设计 - 图文

南京工程学院

本科毕业设计（论文）

题 目： 基于LabVIEW的振动信号

采集处理系统设计

专 业： 车辆工程（车辆电子电气 ） 班 级： 车电气101 学 号： 215100409

学生姓名： 龚戌伟 指导教师： 王书林 副教授 起迄日期： 2014.3～2014.6 设计地点： 车辆工程实验中心

Graduation Design (Thesis)

A LabVIEW-based Vibration Data Acquisition and Signal

Processing System Design

By GONG XUWEI

Supervised By Assoc. Prof. WANG Shulin

Department of Vehicle Engineering Nanjing Institute of Technology

June2014

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摘 要

仪器的技术、计算机的技术、总线的技术和软件的技术是由虚拟仪器构成并将它们紧密的联系在一起，仪器的极大一部分的功能是依靠计算机数据处理能力，不再需要传统仪器繁琐的结构，形成的一种新的仪器模式。

如今的虚拟仪器技术还存在许多的弱点。首先，部分检测系统任处于相对比较落后的状态，将各种示波器连接至计算机。通过一些繁琐的步骤对示波器的波形进行各种调整，有时候还需要同时显示多个波形时，需要连接多个示波器。其工作不仅复杂，而且控件占用率也比较高。在企业中，这也大大提高了企业的运营成本，在研究项目的过程中也会出现各种麻烦的步骤。同时，现有的虚拟仪器技术也是仅仅停留在数据采集、数据分析的单独步骤上，没有将两者很好的结合在一起。在系统运行的过程中，两者是独立分开工作的，增加了数据分析结果的时间，对应的工作效率也有所降低。

本设计采用了NI PCI-6024E采集卡进行数据采集，运用相关的虚拟技术知识将数据采集到电脑中，再用Labview软件设计的振动信号采集系统对采集卡所传来的数据信号进行存储、调整、显示波形、数据分析等一系列工作。同时在Labview软件的显示界面上对电机转速进行调整，调整的信号通过采集卡反馈到变频器，再通过调整变频器电压值，实现对电机的调速，以此形成了一个完整的循环过程。

本设计是虚拟仪器在测控领域的一次成功尝试。该系统将电机转速控制、数据采集、采集数据实时显示、在线分析、存储及离线分析等功能进行有机的结合在一起，形成了一个完整的整体。本设计大大简化了振动信号采集的过程，将多个工作同时进行，缩短了分析的时间，波形显示也对应变得明朗清晰。

关键词：虚拟仪器；数据采集；采集卡；LabVIEW

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ABSTRACT

Instrument technology, computer technology, and software technology bus is constituted by the virtual instrument close contact with them, a great part of the function is to rely on the computer apparatus data processing capability, eliminating the need for cumbersome traditional instruments structure formation of a new model of the instrument.

Today, there are many virtual instrument technology weaknesses. First, any part of the detection system is relatively backward state, various oscilloscope connected to the computer. By some tedious steps to make various adjustments oscilloscope waveforms, and sometimes also need to simultaneously display multiple waveforms, you need to connect multiple oscilloscope. Its work is not only complex, but also relatively high occupancy rate controls. In business, it also greatly increases the cost of doing business, in the course of research projects in a variety of troublesome step will appear. Meanwhile, the existing virtual instrument technology is merely data collection, data analysis on a single step, without the good combination of both. During the system operation, the two independent working separately, increasing the time for analysis of data, the corresponding efficiency is decreased.

This design uses the NI PCI-6024E data acquisition card collecting, using virtual technology-related knowledge will collect data to your computer, then Labview software design vibration signal acquisition system for collecting data from the card to store the signal, adjust waveform display, data analysis and a series of work. Labview software simultaneously on the display screen to adjust the speed of the motor to adjust the feedback signal to the inverter via capture card, and then by adjusting the voltage value of the inverter, the motor speed to achieve it, thus forming a complete cycle.

This design is a virtual instrument in the field of measurement and control a successful attempt. The system will motor speed control, data acquisition, real-time display of data acquisition, online analysis, storage and offline analysis features such as organically combine together to form a complete whole. This design greatly simplifies the process of vibration signal acquisition, multiple work simultaneously, reducing the analysis time waveform display also corresponds became clear clarity.

Key words: Virtual instrument; Data collection; Acquisition card; LabVIEW

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目 录

第一章 绪论 ........................................ 4

1.1引言......................................................... 4 1.2课题背景..................................................... 4

1.2.1 我国现有测控技术的发展................................. 4 1.2.2 未来虚拟仪器发展的形势................................. 5 1.3 本设计所做的工作 ............................................ 6

1.3.1电机转速的控制 ......................................... 6 1.3.2硬件系统的设计 ......................................... 6 1.3.3 软件系统的设计......................................... 7

第二章 虚拟仪器 ......................................... 8

2.1 虚拟仪器技术的概述 .......................................... 8

2.1.1虚拟仪器的概念 ......................................... 8 2.1.2虚拟仪器的特点和优势 ................................... 8 2.1.3虚拟仪器测试系统的组成 ................................. 8 2.1.4虚拟仪器的软件结构 ..................................... 9 2.2 虚拟仪器的开发软件 ......................................... 10

2.2.1虚拟仪器的开发平台——Labview ......................... 10 2.2.2 Labview软件应用介绍 .................................. 11

第三章 信号采集系统硬件介绍及应用原理 ....................... 12

3.1 系统硬件选择 ............................................... 12

3.1.1 PC机 ................................................. 12 3.1.2 传感器................................................ 12 3.1.3 NI PCI-6024E数据采集卡 ............................... 12 3.2 采集系统的应用原理 ......................................... 13

3.2.1数据采集概论 .......................................... 13

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3.2.2采集系统的一般组成及各部分功能描述 .................... 14 3.2.3输入信号的类型 ........................................ 15 3.2.4输入信号的连接方式 .................................... 18 3.2.5测量系统分类 .......................................... 18 3.2.6选择合适的测量系统 .................................... 20 3.2.7数据采集卡的性能指标 .................................. 22

第四章 信号采集系统软件设计及应用原理 ....................... 23

4.1 程序模块化设计概述 ......................................... 23

4.1.1程序设计的模块化原则 .................................. 23 4.1.2系统设计的软件模块划分 ................................ 23 4.2 信号采集系统的软件成果 ..................................... 24

4.2.1电机转速控制子VI...................................... 24 4.2.2数据信号采集及保存程序 ................................ 25

第五章 信号采集系统的具体实现及成果 ......................... 26

5.1硬件组成.................................................... 26 5.2 软件的具体实现 ............................................. 26

5.2.1登陆界面前面板 ........................................ 26 5.2.2电机转速控制前面板 .................................... 27 5.2.3数据采集及保存前面板 .................................. 27 5.2.4信号分析前面板 ........................................ 28 5.2.5模拟信号的分析实图 .................................... 28

第六章 振动信号的频谱分析 ..................................... 30

6.1 频谱分析的理论知识...................................... 30 6.1.1功率密度函数的定义 .................................... 30 6.1.2功率谱密度函数的物理意义 .............................. 30 6.1.3功率谱的计算 .......................................... 31 6.1.4自功率谱密度 .......................................... 32 6.2振动信号的频谱分析结论 .................................. 33

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第七章 总结 ...................................................... 37 致 谢 ......................................................... 38 参考文献 ......................................................... 39

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第一章 绪 论

1.1引言

Labview作为一个虚拟仪器软件开发平台是目前测控行业的热门技术。测量与控制在现代科技技术的应用，在众多领域，如工业生产、国防现代化和国防科技得到了广泛的应用，它已被认为是现代科学技术的一个重要条件明显标志。Labview图形化的编程语言使得虚拟仪器的开发效率的得到了很明显的提高。在第二十世纪，70年来，随着计算机技术的发展，微电子技术和高新技术的快速发展，在不断的提升，测量和控制仪表的技术进步，接踵呈现了智能仪器、PC仪器、VXI仪器、虚拟仪器及互换性虚拟仪器等微机化仪器和其自动测控系统，计算机与现代化仪器设备间紧密的连系在一起，测控领域和范围不断拓宽。

LabVIEW是一种由美国国家仪器（NI）公司研制开发的程序开发环境，，类似于C语言和BASIC语言的开发环境，可是LabVIEW与其他计算机语言的特别的不同之处在于：其余的计算机语言都是利用基于文字语言来写出代码，而LabVIEW是依靠图形化编写语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。 NI设计平台是以LabVIEW软件为中心，也是开发测控系统的最好的软件。 LabVIEW开发环境聚集了工程师和科学家迅速构建很多种运用所需的全部工具，旨在帮助工程师和科学家解决问题、不断创新。

1.2课题背景

1.2.1 我国现有测控技术的发展

1）自动化测试在中国经历了这样的阶段，（线性脚本，脚本编辑器，关键字和数据驱动脚本，事实上，其技术的发展是提高自动化测试技术的可重用性和可维护性），而此过程中，虽然自动化测试得到了很大的发展，但是却很难在国内大规模化。

2）具体问题如下：

a、国内企业风格的复杂，和自动测试本身是一个技术需求较大的领域，即，它不是简单的复制技术可以成功的，需要分析并结合企业的实际情况和具体需求，才能有所建树的。

b、关于层出不穷的自动化测试工具，很多公司把自动化定位检测系统当做一个测试的工具来使用，因此太依附于与自动化测试工具，形成了自动化测试技术

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的停留，从而对自动化测试失去信心。

c、不适合自动化测试的测试自动化人才，人才不仅需要强大的技术能力，更多的专业能力和流程管理能力的需要。 3）其发展情况：

事实上，在一般情况下，自动化测试技术在国内发展速度很快，从以前的不重视自动化测试技术，现在致力于他们的测试自动化测试部一些大型企业和中小型企业的成功范例，是加强自动化测试技术（类似百度的信心，搜狐，电信公司，华为，如中兴有自己的自动化测试平台，并真的带来了效益），所以自动化测试在中国的发展还是很乐观的。个人觉得，自动化测试是一个平稳的发展时期，但在过去的十年中，有一个快速发展的时期，由于许多公司都根据以往的自动化测试经验，而试验之后就是广泛的使用。

网络化的测控技术在国外最先实现，表现了计算机网络技术、通信技术快速兴起，主要可分为下面几个阶段。

第一阶段：

在20世纪70年代通用仪器总线(GPIB)开始兴起，GPIB实现了计算机与测控系统的初次有机的融合在一起，使得测量仪器从单独的手动操作一台仪器开始走向多台仪器在计算机的控制之下同时运行的测控系统。这一阶段是胚胎和网络测量和控制系统的初始阶段。

第二阶段：

在20世纪80年代VXI标准化仪器总线开始实现，VXI系统能够将大型计算机是非常昂贵的，VXI周边设备，通讯线路，硬件资源和软件资源数据库应用到网络，使人们可以分享这些设备。这一阶段是网络控制系统发展的初始阶段。

第三阶段：

伴随着技术的完善，现场总线技术的发明推动了现场总线控制系统(FCS)的迅速完善，因此可以通过总线范围的工厂的智能传感器/变送器数以万计，智能仪表组成的网络测量和控制仪表系统，这个阶段是快速发展的网络测控系统。

第四阶段：

在高场现代化的要求，传统的控制系统已经不能满足用户的要求。许多部门或大型企业需要的网络测量与控制系统的建设基于Internet或局域网。 1.2.2 未来虚拟仪器发展的形势

微电子、通讯、计算机等现代科学技术伴随着虚拟仪器的高速发展而渐渐的产生。自1785以来，使静电库仑扭秤，后1834哈里斯提出了静电计的结构，改善和进步，电子测量仪器和电子仪器仪表零件的质量和相关技术测量理论和方法得到了迅速的发展。有一种较广泛地说法将测量仪器的发展分为五个阶段，测试

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技巧的发展的五个阶段如图1.1所示。

模拟仪器电子仪器数字仪器智能仪器虚拟仪器19世纪五十年代20世纪七十年代九十年代图1.1测量技术的发展图

社会是一个快速发展的国家，为了实现大量的有限空间内的信息交换，其次是急剧的信息密度的增加，所以数据采集系统对数据信号的分析速度在研究和生产的过程中的需求也愈来愈高，功能愈来愈强。设备的独自数据采集和他们之间能够相互联系实数据采集系统发展的一个重要的标志，形成的数据采集系统，甚至是测试网络系统，实现数据信号的传播和使用，作为比较，综合和自动分析，以获得测量信号数的准确判断。但是传统的数据采集仪器在这些方面有很大的局限性。

虚拟仪器的研制成功推动了仪器的发展，表现出了仪器发展的最新的趋势和新的方向，并且是信息技术在一些重要领域的补充，对科学技术的发展和工业生产将产生举足轻重的作用。

1.3 本设计所做的工作

1.3.1电机转速的控制

本设计通过LabVIEW编写程序，然后由PCI-6024E数据采集卡输出电压控制信号给三菱变频器（FR-S540SE-0.4）控制电路，再利用BNC-2120信号调理器调理信号从而达到控制主电路中的电机的目的。 1.3.2硬件系统的设计

3通道的设计是设计从模拟输入信号从传感器，信号调理，输入到NI PCI-6024E数据采集卡，并通过PCI总线把上位机软件，数据处理，包含采样波形的实时显示、分析等

分析的硬件有一个相对的流程，先通过一个变频器来控制电机的转速，在通过振动传感器来将电机的振动信号转变成电信号。采集卡采集传感器传来的电信号进行采集，并将数据输送到电脑里面。计算机对信号进行处理，同时可以改变计算机的对应虚拟按钮来对变频器进行控制。 系统的总体流程如图1.2所示：

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第七章 总 结

本设计是基于虚拟仪器技术的研究，数据库技术和软件技术的发展，虚拟仪器技术实现多路数据采集的使用，通过TMDS文件保存，，进一步设计了一个振动信号分析系统。实现了一个从物理信号到多通道数据采集及分析系统。

本设计大部分的工作是设计程序，硬件方面的准备。但硬件的理解还必需要做的工作，尤其是对PCI-6024E数据采集卡的理解。其中包括数据的采集率，采集通道和采样方式，然后根据实际情况选择合适的检测系统。

在数据库的基础上构建了多通道数据采集的整个系统，其中包括用户登录系统，采集的数据保存，历史数据的回放以及分析。整个系统从硬件到软件的充分发展，完美的表达了一个数据采集系统的功能和实际应用。

在设计过程中，是先设计的子程序，再设计测试其功能设计的子程序，所以程序调试阶段是非常顺利，唯一遗憾的是这个用户登录界面修改函数密码无法实现。网络技术的飞速发展和测试的需要，驱动虚拟仪器向着网络化的方向发展。以PC机或工作站为平台，采用虚拟仪器技术的实际测量与控制系统将成为一个重要的发展方向，它将成为一种重要的仪器与测量技术。

通过这样的设计，对虚拟仪器技术和虚拟仪器的重要发展方向有了一个深刻理解。虚拟仪器所展现的新的模式和强大的功能赢得人们的青睐。随着计算机和信息技术的虚拟仪器技术的发展将扩展到各个领域，深刻的变化所造成的测量和控制仪表的变革。

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致 谢

感谢王书林老师的悉心指导。在设计的过程中，遇到了不少的疑惑和问题，王院长都一一给我悉心解答，让我能够很快速的熟悉软件，并且一步一步地完成我的毕业设计，谢谢！

感谢大学四年学校里的老师和同学们，为我提供了好的的学习环境。你们在大学的四年里面给我带了换了，带来了知识，带来了丰富的人生经验，带来了一生难忘的经历，谢谢你们。

感谢学校的图书馆。在图书管里面，我借阅书籍，学到了很多各方面的知识。图书馆也是一个自习的好去处，想安静学习的时候，可以呆在那里一整天。

感谢父母在物质和精神上的支持。

感谢那些开辟计算机时代的劳动者们。我的设计是建立在他们的理论和技术基础上的。

感谢百度、谷歌公司提供了如此优秀的搜索引擎。上面的很多资料库都给我提供了不少的设计灵感，让我能够渐渐完善我的毕业设计。

由于NI的工程师，为虚拟仪器开发平台设计如此完美。你们用你们辛勤的汗水，用你们的知识给人类张造福。

我的QQ好友QQ由于LabVIEW研究组，组中的，我知道很多朋友在一起做的设计，我们讨论他们所遇到的问题，并且每个提出自己的想法，不断完善我们的设计。

最后感谢一下自己，因为自己的坚持到底，才有了这个毕业设计，这也是我第一次成功开发的系统。

龚戌伟

2014年6月 于南京

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参考文献

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37. http:// www.gsdzone.net NI公司官方论坛.

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一般来说，无论在地面或浮动信号测量，微分测量系统是一个很好的选择，因为它不仅避免了地环路干扰，也避免了环境干扰。相反，RSE系统却允许两种干扰的存在，在所有输入信号都满足以下指标时，可以采用RSE测量方式：输入信号是高电平(一般要超过1V)；连接短（小于5米）和环境干扰小、屏蔽；所有的输入信号的信号源是更多。当一个不符合要求，我们应该考虑差动测量模式的使用。值得注意的是，信号源阻抗的大小。电池、RTD、应变片、热电偶等信号源的阻抗很小，可以将这些信号源直接连接到数据采集卡上或信号调理硬件上。为了更好的测量，输入信号源的阻抗与插入式数据采集卡的阻抗相匹配。 3.2.7数据采集卡的性能指标

1）采样频率

采样频率的高低，决定了在一定时间内获取原始信号信息的多少，为了能够较好的再现原始信号，不产生波形失真，采样率必须要足够高才行。根据奈奎斯特理论采样频率至少是原信号的两倍，但实际中，一般都需要5～10倍。

2）采样方法

采集卡通常都有好几个数据通道，如果所有的数据通道都轮流使用同一个放大器和A/D转换器，要比每个通道单独使用各自的经济的多，但这仅适用于对时间不是很重要的场合。如果采样系统对时间要求严格，则必须同时采集，这就需要每个通道都有自己的放大和A/D转换器。但在成本的考虑，现在流行的是每个数据信道公共设置放大器和A / D转换器。

3）分辨率

ADC的位数越多，分辨率就越高，可在较小的电压的区别。。例如，三位的A/D转换把模拟电压范围分成23=8段，每段用二进制代码在000到111之间表示。因此，数字信号不能反映原始信号，因为某些信息丢失。如果增加到十二位，代码数从8增加到212=4096，这样就可以获得就能获得十分精确的模拟信号数字化表示。

4）电压动态范围

电压范围指的是最大和最小ADC扫描电压。一般最好能进的电压范围内采集卡只与她见面，利用可靠的分辨率范围。例如，一个12位多功能DAQ卡，其可选的范围从0到10V，或－5到＋5V，其可选增益有1，2，5，10，20，50或100。电压取值范围从0到10V，增益为50，则理想分辩电压是： 10/(50*212)=48.8μV。

5.I/O通道数

该参数指示收集大部分的信号通道的数据采集卡。

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第四章 信号采集系统软件设计及应用原理

4.1 程序模块化设计概述

应用软件的研究与开发在很大的程度上对数据采集系统的结构起着决定性的功用，因此在确定了系统设计方案之后，应当采用好的程序开发的方式，如结构化设计方式、模块化思维、多线程和软件环境的评估准则等等。 4.1.1程序设计的模块化原则

模块化结构是所有的软件系统设计的基本特征，任何一个大型的软件系统，是由几个独立的功能模块组成的。好的软件构造应体现从上而下的控制形式，模块之间的控制体现为总领和隶属的关系。

模块独立性由两个定性的准则来衡量：即块内联系(内聚)与块间联系(耦合)，模块化结构如图4.1所示。块间联系是指模块与模块之间的联系，块间联系越小，模块独立性越高。块内联系是指一个模块内部的各成分(语句与语句段)之间的联系。一个模块的块内联系大，模块独立性会提高。为了实现模块结构的最佳状态，块间联系应尽可能小，块内联系应尽可能大。

块间联系块内联系从属块内联系统帅块间联系

图4.1 模块化结构图

4.1.2系统设计的软件模块划分

系统程序的主要功能为模块划分的标准，包括电机转速控制、数据采集、在线分析、数据保存、数据回放及离线分析等功能，其中数据采集及分析功能模块如图4.2所示。

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数据采集及分析功能模块 系统管理 采集滤波 实时数据显示 在线分析 创建用户 修改密码 删除用户 FFT 功率谱 倒频谱 对数谱

图4.2数据采集及分析功能模块图

4.2 信号采集系统的软件成果

4.2.1电机转速控制子VI

这部分子VI采用的是NI PCI-6024E采集卡，由于该卡支持DAQmx驱动程序，这样的设计是DAQmx-Data Acquisition测试系统数据采集的发展直接使用，控制电压通过理论速度算法，电机，电机调速控制程序如图4.3所示。

图4.3电机转速控制程序图

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4.2.2数据信号采集及保存程序

这一部分是Ni PCI-6024E数据采集卡的应用，由于卡支持DAQmx驱动，这样的设计是DAQmx数据采集生产直接使用，在这一部分中，最重要的是参数的采集卡，其中包括物理信道的选择，采样方式，采样率，采样数的每个通道，分辨率，最大和最小取样面积的设置。数据保存是把采集来的数据保存到TDMS文件里，可以通过LabVIEW编写的程序回放，也可以通过专业数据处理软件OriginPro8.SR5打开，显示成表格形式，数据采集及保存程序如图4.4所示。

图4.4数据采集及保存程序图

以上就是汽车悬架振动信号采集处理系统的关于程序框图方面的描述。每个子程序都置于一个While循环中，以保证程序的自检。另外，所有子程序都已放入一个外围的While循环，使程序处于正常的运行状态。

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第五章 信号采集系统的具体实现及成果

5.1硬件组成

硬件部分包括电机转速控制系统以及振动信号采集系统。

电机转速控制系统由电机、FR-S540SE-0.4变频器、BNC-2120接线板（模拟信号输出端口）、PCI-6024E数据采集卡及PC机组成。

振动信号采集系统包括振动传感器、信号调理设备、BNC-2120接线板、数据采集卡和计算机软件。首先采用振动传感器检测产品特征节点的振动速度信息；通过信号调理设备完成对振动传感器信号的振动信号的调理，然后通过PNC-2120上的模拟输入端口传输给数据采集卡PCI-6024E；“数据采集与分析”用LabVIEW自带子VI进行频域分析，给出不同振动状态下的频域分析曲线。系统硬件设备如图5.1所示。

图5.1 系统硬件设备图

5.2 软件的具体实现

本设计的前面板由登录界面、电机转速控制、数据采集及在线分析、回放及离线分析几个页面组成，完美展现了一个数据采集与处理系统的功能和实际应用。下面分别介绍各个部分。 5.2.1登陆界面前面板

登陆界面主要提供了用户的登录、密码修改以及备用按钮，其中涉及了数据库(DataBase)技术、ADO与数据库的交互技术以及MYSQL数据库（小型关系型数据库管理系统），由于时间仓促这部分工作没有完善，只有理论知识，以及用户登录。具体前面板如图5.2所示。

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功率谱。前两种方法是较早采用的方法。依靠计算机的快速发展，实现了用FFT算法对采集到的数据进行实时、在线信号的处理和分析。 FFT算法的估计式:

模拟信号自谱的估计式为：

== 数字信号自谱的估计式为：

==模拟信号互谱的估计式为：

==数字信号自谱的估计式为：

==6.1.4自功率谱密度

自功率谱密度值谱

为自相关函数

的傅里叶变换，故

包含着

中的全部信息。频域结构依靠自功率谱密度来进行反映信号，这与幅

，输出

相类似，可是自功率谱密度所反映的是信号幅值的二次方，因而其频

域结构特性更加清晰。 对于理想单输入、输出线性系统，若输入为为y(t)，检测系统所反映的频率响应函数为H(f)则:

式中

,

,

均为f的复函数。如

可表示为:

X(f)的共轭值为:

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则有：

= （6.4）

上式说明，通过对输入、输出间的互谱密度函数与输入功率谱密度函数求比可以得出系统的频响函数。由于频率和相位信息包含在息也在

中显现。此外，

还可以得到下列式子:

中，故幅频与相频信

在解析频响函数之后可以求导对H(f)取逆富氏变换，就可解析得到脉冲响应的函数h(t)。但是值得注意的地方就是未经整波或平滑欠佳的频响函数中的失真峰值(干扰引起)，虚假的正弦的分量会在脉冲响应的函数中体现出来。可以证明，自功率谱密度与系统频率响应函数所对应的输入和输出的关系如下：

(6.5)

通过输入，输出频谱分析，可以得到对应于系统的幅频特性。但由于频谱分析的相位信息丢失，使系统的相频特性是不能够得到。对于理想的线性系统的单输入、单输出，由式（6.4）可得

(6.6)

因此，从输入和输出的交叉谱输入谱，可以直接从系统的频率响应函数。式(6.6)与式(6.5)不同，幅频特性和相频特性都包含在所得到的互相关函数的中也包含着对应的相位信号。

中，这是因为在

6.2振动信号的频谱分析结论

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通过对频谱分析的理论知识以及LabVIEW 2011自带频谱分析模块的认真学习，我通过编程进行了一下几种谱分析，并得出结论。

1.当电机转速在不停变化时，采集的信号波形 如图6.1所示，功率谱分析如图6.2所示。

图6.1 采集信号波形图

图6.2 功率谱波形图

2.当给定转速理论值为480rpm时，功率谱分析如图6.3所示。

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图6.3 功率谱波形图（转速480rpm）

3.当给定转速理论值为960rpm时，功率谱分析如图6.4所示。

图6.4 功率谱波形图（转速960rpm）

3.当给定转速理论值为1440rpm时，功率谱分析如图6.5所示。

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图6.5 功率谱波形图（转速1440rpm）

从图6.3中可以看出当理论转速为480rpm时，频率在8Hz左右的能量最大；从图6.4中可以看当理论转速为960rpm时，频率在16Hz左右的能量最大；从图6.4中可以看当理论转速为1440rpm时，频率在16Hz左右的能量最大。

综上所述，转速及振动的频率与产生的能量大小成正比关系。因此，如果需要减小振动影响，就必须研究产生振动的频率，通过实时的振动频率检测，再使用合适的减振设备，最终达到减振的效果。

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