电机噪音振动测试系统
一、 主要技术指标/主要功能
1.依据国家标准
GB 10069《电机噪音测试方法》
GB 10068《电机振动测试方法》
2.技术要求
2.1技术规格
l 供电电压：AC 220V±10%/50Hz，接地线；
l 电机噪声测试精度：±3dB
l 高速A/D转换技术，可观察极其细微变化，精确评判优劣品质
l 系统具有屏谱分析功能，比如从第0毫秒开始测试，到第10000毫秒。 在第5000毫秒出现一个综合强度最大值。分析人员可以将第5000毫秒时的各个频段的数据调出来进行比对。
l 1个通道该系统具有学习功能，用性能好的电机做测试，确定振动/噪音的规格（一个是综合强度/时间，另一个是强度/频率）
l 对于一款电机，可以保存典型噪音/振动数据，一旦测试不合格，系统能自动比对当前测试数据与数据库内已存在的典型坏项，并报告坏品类型。
l 我司电机品种多，工程师收集数据为每款电机定好规格，并保存到数据库。员工测试时，只需要调用产品型号即可。
l 软件具备检索，做报表功能。可以对测试过的历史数据按关键字段进行检索。
2.2主要测试项目
l 电机噪声测试及频谱分析
l 电机振动测试及频谱分析
l 垂直方向全身振动的频率加权加速度均方根值。
二、 方案实现
2.1电机噪音测试平台总体设计
1) 系统整体方案图
工控机 （LABVIEW） |
数据采集卡 （8通道） |
声音传感器 |
振动传感器 |
2.2声音传感器
l 麦克风对相匹配的相位和振幅响应
l 1/3倍频程中心频率范围：- 20 Hz至20 kHz ，修正- 50赫兹
l 到6.3千赫 符合IEC1043 I级
l 最小的阴影和衍射效应
l 定义良好的声学麦克风分离
l 远程控制单元，可与全套B&K分析仪共同工作
2.3振动传感器
1）加速度传感器
加速度传感器主要用于测量振动体的振动加速度。压电式加速度传感，由于其体积小，重量轻，灵敏度高和频率范围宽等优点，在实际测量中应用最为普遍。
压电式加速度传感分为并联压电式材料压电传感器和串联压电式材料压电传感器。并联压电式材料压电传感器适用于选用电荷放大器，其电路特点是放大器输出电压只与传感器产生的电荷输入量及放大器反馈电容有关。串联压电式材料压电传感器需要采用电压时放大器，线路中的分布电容会引起测量的误差。相比于串联压电式材料压电传感器，并联压电式材料压电传感器更据有稳定性和精确性。如下图1-2所示：
传感器采用VOM 622A01型工业ICP振动传感器，ICP传感器需要一个不变的电流源和一根传输电流与信号的同轴电缆。图1-3为传感器的几种安装方式。
2）信号适调放大器
压电式加速度传感器输出的是电荷信号，而且比较微弱，不能直接被数据采集卡采集，所以需要用信号放大器来把比较弱的电荷信号转化成比较强的能被数据采集卡采集的电压信号。根据选用的并联压电式材料压电传感器，选用电荷放大器进行信号的调节。电荷放大器是一种输出电压与输入电荷量成正比的放大器，它的核心是一个具有电容负反馈，并输入阻抗极高的高增益运算放大器。下表为北戴河实用电子科技SD-15B电荷放大器主要参数。
2.4数据采集卡
广州智维高可靠数据采集系统完全基于NI平台开发，通过NI数据采集卡，采集电压信号，把模拟电压信号转化成数字信号，经USB传输到计算机进行处理。
如图3所示NI 4通道, ±5 V, 每通道51.2 kS/s, 24位IEPE。
l 软件可选的IEPE信号调理 (0 mA或2 mA)。
l 每通道最高51.2 kS/s采样速率； 交流耦合 (0.5 Hz)。
l 24位分辨率; 102 dB动态范围；防混叠滤波器。
l 4路同步采样模拟输入, ±5 V输入范围。
l 兼容智能TEDS传感器。
l NIST校准认证书。
三、 测试分析软件
试验台的操作系统为windows2000或XP操作系统，并安装最新的系统补丁包。控制主机上安装杀毒软件并提供杀毒软件的完整安装光盘和资料。测试平台软件与硬件结合，软件控制实现平台各项功能，并拥有可视化界面，交互性强，方便操作人员进行项目测试。
l 振动演示DEMO
l 振动能级测量
l 声级测量
l 峰值检测
l 频率响应测量
l 频率测量
l 数据库检索
四、 工作环境
- 环境温度：5℃～＋28℃
- 环境湿度：≤85%
- 设备使用电源：AC220V 50Hz
- 仪器设备使用场为室内