?

　　The Challenge:

　　為重型機械噪聲控制、聲場均衡、火箭和噴氣式飛機噪聲研究以及小型軸流冷卻風扇輻射噪聲主動控制等研究不斷升級儀器。

　　The Solution:

　　采用一套特別配備NI PXI-446x動態信號采集(DSA)模塊的NI數據采集系統對噪聲源進行特征識別。

　　楊百翰大學(BYU)的聲學研究小組(ARG)由來自物理系與機械和電氣工程系的師生構成。由于楊百翰大學已經擁有LabVIEW及相關工具箱的NI院校單位許可證，因而使用LabVIEW配置和控制數據采集系統十分方便。

　　數據采集系統

　　我們目前的DAQ系統以NI PXI-1045型18槽機箱為基礎，配備八個NI PXI-4462 DSA模塊，每個模塊帶有四個模擬輸入端口。24位的DSA模塊特別帶有6個可選模擬輸入增益，并且擁有最高204.8kS/s的同步采樣率。另外配置了一塊NI PXI-4461數據采集模塊以提供模擬輸出能力，該模塊擁有兩個模擬輸入和兩個模擬輸出。整體而言，該系統擁有34個輸入通道和2個輸出通道。我們還采用了NI PXI-7344中檔步進/伺服控制器用于我們的自動化運動控制應用。

　　基于其優異的性能和明顯的便捷性，我們選用了NI PXI-ExpressCard8360作為PXI機箱控制器，以方便使用筆記本電腦進行控制。NI PXI-Express8360提供的數據吞吐量相比于傳統CardBus增加60%，，并且大多數筆記本電腦廠商都其部分產品上配置了ExpressCard插槽。我們購買了兩臺筆記本電腦用來控制PXI系統：Dell XPS M140是一款帶有一個ExpressCard插槽的中型筆記本電腦，而Dell Latitude D820是一款稍大的帶有ExpressCard和CardBus兩個插槽的筆記本電腦，配置有SATA硬盤、2GB內存以及高性能雙核處理器。因此我們使用XPS M140進行日常應用，而Latitude D820則主要用于要求高功率的高通道數應用場合。采用這兩臺筆記本通過LabVIEW和NI DAQmx平臺對PXI機箱和DSA模塊進行控制總是十分簡單方便。機箱和XPS M140筆記本電腦如圖1.所示。

?

　　圖1. NI PXI-1045機箱和Dell XPS M140筆記本電腦

　　PXI-446x模塊特別采用了壓電集成電路(IEPE)技術，又稱恒流源(CCP)供電，無需為傳感器單獨提供電源，因此，使用測量傳感器進行高精度聲學研究既經濟又方便。楊百翰大學聲學研究小組擁有大約60個半英寸的Larson Davis、PCB和GRAS公司IEPE麥克風。另外，大學最近購買了32個四分之一英寸的GRAS IEPE麥克風用于小封裝、高帶寬或低靈敏度需求情形的的測量。 這些傳感器唯一的缺點在于：因為同軸電纜存在著固有電容，大型線纜情形下可用的帶寬受到限制。為了克服這個問題，在需要高頻、寬動態范圍測量時我們使用了低電容的同軸電纜。