Настройка и калибровка оборудования

Для простоты описания метода настройки применяемых приборов вначале рассмотрим конфигурацию стенда, в которой вместо оптоволоконной линии будет использоваться акселерометр. Так как регистрация виброакустического воздействия - прямая функция акселерометра, то калибровочная настройка при его использовании будет гораздо легче и нагляднее. Изображение калибровочного стенда представлено на рисунке 4.4.

На вход селективного нановольтметра Унипан-237 подключается акселерометр. Сам Унипан настраивается на частоту 2кГц, заданную чувствительность напряжения и усиление выходного сигнала (при необходимости). К выходу Унипана подключается вход цифрового осциллографа Lecroy. Цифровой осциллограф обладает математическим режимом быстрого преобразования Фурье (БПФ). Данный режим вызывается нажатием кнопки «Math» на панели устройства либо посредством выбора соответствующего пункта меню в категории математической обработки сигналов.

Рис. 4.4 - Конфигурация калибровочного стенда

Результатом работы математического режима является график, где по горизонтали отображается частота, а по вертикали мощность сигнала в дБ. В этом режиме мы настраиваемся на просмотр частоты 2кГц и ставим контрольные курсоры на эту отметку. Для большей наглядности следует сочетать стандартный режим отображения с математическим (split-screen). Таким образом, стандартный режим работы осциллографа показывает хронологию работы сигнала, а режим БПФ - изменения мощности сигнала на интересующей нас частоте. Так как две выбранные развертки взаимосвязаны, то, используя органы управления разверткой для стандартного режима, желательно настроить его таким образом, чтобы режим БПФ приобрел высокую разрешающую способность, как показано на рисунке ниже, что дает большую информативность и точность.

Рис. 4.5 - БПФ-режим высокого разрешения

Теперь можно перейти к непосредственным измерениям. После включения акустического излучателя в режиме тонального сигнала на частоте 2кГц акселерометр успешно зафиксирует его воздействие, даже с достаточно большой дистанции (порядка 10 метров). При этом Унипан показывает заметное отклонение стрелки. Усиленный и переданный им на цифровой осциллограф сигнал хорошо виден: математический режим показывает прибавление мощности на частоте 2кГц на несколько дБ, а стандартный режим показывает четкое увеличение напряжения в хронологическом порядке.

Полученная таким образом конфигурация приборов наглядно демонстрирует свою эффективность при обнаружении изменения сигнала после некоторого его преобразования на заданных частотах. Для дальнейшего исследования модуляций светового потока необходимо только подобрать более высокий уровень чувствительности к изменению напряжения и степень усиления выходного сигнала для передачи цифровому осциллографу. Фрагменты результатов данного тестового прогона в двух соответствующих состояниях продемонстрированы на следующих рисунках.

Рис. 4.6 - Вариант стенда с акселерометром до облучения тональным сигналом

Рис. 4.7 - Вариант стенда с акселерометром при облучении тональным сигналом

Другие стьтьи в тему

Разработка рекомендаций по повышению безопасности мобильных платежей
мобильный телефон платеж безопасность Оплата за товары и услуги с помощью мобильных устройств уже перестала быть экзотикой, а мобильные платежи, являющиеся ключевой составляющей мобильных финансовых услуг, набирают обороты во всем мире. Но вместе с тем растет риск быть обманутыми злоу ...

Разработка устройства контроля вибрации газотурбинного двигателя
В результате выполнения курсового проекта необходимо рассчитать конструктивные параметры и разработать упрощенную конструкцию датчика вибрации электромагнитного типа, разработать и протестировать алгоритм работы вторичного устройства обработки и виртуальный прибор, обеспечивающий фор ...