基于LabVIEW的便攜式汽車噪聲采集系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于LabVIEW的便攜式汽車噪聲采集系統(tǒng)，包括硬件部分和軟件部分，硬件部分包括傳感器模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和便攜式計(jì)算設(shè)備；其中傳感器模塊包括轉(zhuǎn)速傳感器和麥克風(fēng)傳感器；軟件部分是基于LabVIEW開發(fā)的程序，包括人機(jī)界面和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括通道配置模塊、參數(shù)設(shè)置模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)讀取模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊。本發(fā)明簡化了車內(nèi)噪聲道路試驗(yàn)的工作，其設(shè)備攜帶方便、測試過程簡單、可靠性高，并有較好的靈活性。
【專利說明】
基于LabV IEW的便攜式汽車噪聲采集系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及汽車噪聲測試技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種基于LabVIEW的便攜式汽車噪聲 采集系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 汽車給人們帶來方便的同時，其噪聲對人們的工作、生活和身心健康也產(chǎn)生了日 益嚴(yán)重的影響，因此越來越受到各大主機(jī)廠和消費(fèi)者的關(guān)注。噪聲振動工程師往往需要通 過道路試驗(yàn)來評價試驗(yàn)樣車的實(shí)際噪聲水平。現(xiàn)有技術(shù)中，普遍采用進(jìn)口的測試設(shè)備，這些 設(shè)備雖然能精確地采集數(shù)據(jù)，但其價格昂貴，設(shè)備笨重，安裝不便，軟件操作復(fù)雜，使用久了 其內(nèi)置電池就不能保證長時間的工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種基于LabVIEW的便攜式 汽車噪聲采集系統(tǒng)，簡化了車內(nèi)噪聲道路試驗(yàn)的工作，其設(shè)備攜帶方便、測試過程簡單、可 靠性高，并有較好的靈活性，操作簡單，通過筆記本電腦供電，無需考慮設(shè)備的供電問題。本 發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
[0004] -種基于LabVIEW的便攜式汽車噪聲采集系統(tǒng)，包括硬件部分和軟件部分，件部分 包括傳感器模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和便攜式計(jì)算設(shè)備;其中傳感器模塊包括轉(zhuǎn)速傳感器和麥 克風(fēng)傳感器;軟件部分是基于LabVIEW開發(fā)的程序，包括人機(jī)界面和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中數(shù) 據(jù)處理系統(tǒng)包括通道配置模塊、參數(shù)設(shè)置模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)讀取模塊、數(shù)據(jù)處理模 塊、數(shù)據(jù)顯示模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊。
[0005] 進(jìn)一步地，
[0006] 轉(zhuǎn)速傳感器與汽車發(fā)動機(jī)任一單缸點(diǎn)火線圈的導(dǎo)線連接，采集汽車發(fā)動機(jī)上任一 單缸點(diǎn)火時發(fā)出的脈沖時域信號；
[0007] -個或多個麥克風(fēng)傳感器安裝在車內(nèi)待測位置上；
[0008] 轉(zhuǎn)速傳感器和麥克風(fēng)傳感器的輸出端口均與數(shù)據(jù)采集模塊連接;數(shù)據(jù)采集模塊通 過USB數(shù)據(jù)線與便攜式計(jì)算設(shè)備連接，并通過便攜式計(jì)算設(shè)備供電；
[0009]所述通道配置模塊用于對已連接的數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行激活，并對數(shù)據(jù)采集模塊的 每個模擬輸入通道進(jìn)行配置，配置參數(shù)包括各模擬輸入通道的激活、各模擬輸入通道的信 號類型；
[0010]所述參數(shù)設(shè)置模塊用于進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，包括設(shè)置一般參數(shù)和測試參數(shù);其中測試 參數(shù)包括采樣頻率，麥克風(fēng)傳感器的靈敏度，每次記錄的時間長度，發(fā)動機(jī)缸數(shù)，觸發(fā)電平； [0011]所述數(shù)據(jù)采集模塊用于實(shí)時采集轉(zhuǎn)速傳感器和麥克風(fēng)傳感器的輸出信號，并通過 數(shù)據(jù)讀取模塊讀取獲得轉(zhuǎn)速原始信號和噪聲原始信號；
[0012]所述數(shù)據(jù)處理模塊用于對轉(zhuǎn)速原始信號和噪聲原始信號分別進(jìn)行處理，獲得發(fā)動 機(jī)轉(zhuǎn)速和各個麥克風(fēng)傳感器通道上噪聲的聲壓級信息；
[0013] 所述數(shù)據(jù)顯示模塊用于將發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信息和噪聲聲壓級信息發(fā)送至人機(jī)界面上 顯不；
[0014] 所述人機(jī)界面是測試時的操作界面，通過人機(jī)界面上的按鈕和輸入控件與后臺的 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行交互，并通過人機(jī)界面上的顯示控件實(shí)時觀察測試的結(jié)果；
[0015] 所述數(shù)據(jù)存儲模塊用于保存獲得的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信息和噪聲聲壓級信息。
[0016] 更進(jìn)一步地，
[0017]數(shù)據(jù)處理模塊對轉(zhuǎn)速原始信號處理，具體包括：
[0018] 轉(zhuǎn)速原始信號為轉(zhuǎn)速傳感器采集的汽車發(fā)動機(jī)上任一單缸點(diǎn)火時發(fā)出的脈沖時 域信號;讀取相鄰兩次脈沖時域信號之間的采樣數(shù)，根據(jù)公式（1)得出相鄰兩次脈沖時域信 號的時間間隔：
[0019] Ti=M/fs (1)
[0020] 上式中為相鄰兩次脈沖時域信號的時間間隔;Μ為相鄰兩次脈沖時域信號的采 樣數(shù);fs為采樣頻率；
[0021 ]根據(jù)公式(2)計(jì)算得出單缸點(diǎn)火頻率：
[0022] F = l/Ti = fs/M (2)
[0023] 上式中:F為單缸點(diǎn)火頻率；
[0024]單缸的點(diǎn)火頻率為：
[0026]則發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為：
[0027] E = 30XAXF (4)
[0028] 上式(3)、（4)中：F為單缸的點(diǎn)火頻率，單位為Hz ;E為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，單位為r/min; A 為氣缸數(shù)量。
[0029] 更進(jìn)一步地，
[0030] 數(shù)據(jù)處理模塊對噪聲原始信號處理，具體包括：
[0031] 噪聲原始信號為讀取的麥克風(fēng)傳感器采集的原始電壓信號，通過公式(5)計(jì)算得 出聲壓值，
[0032] P = U/S (5)
[0033] 上式中：P為瞬時聲壓值;U為麥克風(fēng)傳感器測得的原始電壓信號；S為麥克風(fēng)的靈 敏度；
[0034] 根據(jù)公式(6)計(jì)算單位時間內(nèi)的聲壓有效值，
[0036] 上式中：Prms為聲壓有效值;T2為單位時間；P(t)即公式(5)中的P隨時間的變化函 數(shù)；
[0037] 根據(jù)公式(7)計(jì)算得出噪聲的聲壓級，
[0039] 上式中：LP為噪聲的聲壓級;Prms為聲壓有效值;Po為參考聲壓。
[0040] 進(jìn)一步地，數(shù)據(jù)顯示模塊還將轉(zhuǎn)速隨時間變化的波形圖和噪聲聲壓級隨時間變化 的波形圖通過人機(jī)界面顯示。
[0041] 進(jìn)一步地，軟件部分還包括麥克風(fēng)校準(zhǔn)模塊，用于對麥克風(fēng)傳感器的靈敏度的校 準(zhǔn)，校準(zhǔn)之后自動更新對應(yīng)的麥克風(fēng)傳感器的靈敏度。
[0042] 進(jìn)一步地，硬件部分還包括一 USB分線器，各數(shù)據(jù)采集模塊通過USB數(shù)據(jù)線連接USB 分線器的輸入端，USB分線器的輸出端通過USB數(shù)據(jù)線連接便攜式計(jì)算設(shè)備。
[0043] 進(jìn)一步地，參數(shù)設(shè)置模塊設(shè)置的一般參數(shù)包括測試名稱、測試日期、測試人員。
[0044] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明提供了一種基于LabVIEW的便攜式汽車噪聲采集系統(tǒng)， 通過便攜式計(jì)算機(jī)與USB 4431數(shù)據(jù)采集模塊相結(jié)合，利用LabVIEW軟件搭建了一個靈活、經(jīng) 濟(jì)實(shí)用的汽車噪聲采集系統(tǒng)，能夠同時采集一路轉(zhuǎn)速信號和多路麥克風(fēng)信號，通過數(shù)據(jù)處 理系統(tǒng)對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，在人機(jī)界面上實(shí)時顯示計(jì)算結(jié)果并進(jìn)行存儲。本發(fā)明簡化 了車內(nèi)噪聲道路試驗(yàn)的工作，其設(shè)備攜帶方便、測試過程簡單、可靠性高，并有較好的靈活 性。
【附圖說明】
[0045] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)組成示意圖。
[0046] 圖2為本發(fā)明的硬件部分連接示意圖。
[0047]圖3為本發(fā)明的汽車噪聲測試流程框圖。。
[0048]圖4為本發(fā)明的轉(zhuǎn)速傳感器采集的脈沖時域信號以及采樣示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0049]下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0050] 如圖1所示，一種基于LabVIEW的便攜式汽車噪聲采集系統(tǒng)，包括硬件部分和軟件 部分，硬件部分包括傳感器模塊1、NI USB4431數(shù)據(jù)采集模塊2和筆記本電腦3;其中傳感器 模塊1包括轉(zhuǎn)速傳感器4和麥克風(fēng)傳感器5;筆記本電腦3作為便攜式計(jì)算設(shè)備;軟件部分是 基于LabVIEW開發(fā)的程序，包括人機(jī)界面6和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)7,其中數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)7包括通道 配置模塊8、參數(shù)設(shè)置模塊9、數(shù)據(jù)采集模塊11、數(shù)據(jù)讀取模塊12、數(shù)據(jù)處理模塊13、數(shù)據(jù)顯示 模塊14和數(shù)據(jù)存儲模塊15。人機(jī)界面6是工程師實(shí)際測試時的操作界面，工程師可通過人機(jī) 界面上的按鈕和輸入控件與后臺的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)7進(jìn)行交互，并可通過人機(jī)界面上的顯示 控件實(shí)時觀察測試的結(jié)果(即發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和各個麥克風(fēng)傳感器通道上噪聲的聲壓級信息）。
[0051] 圖2為采集系統(tǒng)的硬件連接示意圖，轉(zhuǎn)速傳感器4與汽車發(fā)動機(jī)任一單缸點(diǎn)火線圈 的導(dǎo)線連接，采集汽車發(fā)動機(jī)上任一單缸點(diǎn)火時發(fā)出的脈沖時域信號；一個或多個麥克風(fēng) 傳感器5安裝在車內(nèi)待測位置上；各傳感器輸出端口均與NI USB4431數(shù)據(jù)采集模塊2連接。 NI USB4431數(shù)據(jù)采集模塊2通過USB數(shù)據(jù)線與筆記本電腦3相連，并通過筆記本電腦3供電。 每個NI USB4431數(shù)據(jù)采集模塊2具有四個模擬輸入通道，轉(zhuǎn)速傳感器4連接其中的一個模擬 輸入通道，剩余三個模擬輸入通道可連接最多三個麥克風(fēng)傳感器5;當(dāng)需要采用更多麥克風(fēng) 傳感器進(jìn)行測試時，可通過USB分線器最多實(shí)現(xiàn)3個NI USB4431數(shù)據(jù)采集模塊2與同一臺筆 記本電腦相連，從而增加采集通道數(shù)量至12個，以滿足測試需求;USB分線器設(shè)置在數(shù)據(jù)采 集模塊2和筆記本電腦3之間，數(shù)據(jù)采集模塊2通過USB數(shù)據(jù)線連接USB分線器的輸入端，USB 分線器的輸出端通過USB數(shù)據(jù)線連接筆記本電腦3;
[0052]所述通道配置模塊8用于對已連接的數(shù)據(jù)采集模塊2的每個模擬輸入通道進(jìn)行配 置；
[0053] 所述參數(shù)設(shè)置模塊9用于進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，包括設(shè)置一般參數(shù)和測試參數(shù)；
[0054] 所述麥克風(fēng)校準(zhǔn)模塊10,用于對麥克風(fēng)傳感器5的靈敏度的校準(zhǔn)；
[0055] 所述數(shù)據(jù)采集模塊11用于實(shí)時采集轉(zhuǎn)速傳感器4和麥克風(fēng)傳感器5的輸出信號，并 通過數(shù)據(jù)讀取模塊12讀取獲得轉(zhuǎn)速原始信號和噪聲原始信號；
[0056]所述數(shù)據(jù)處理模塊13用于對轉(zhuǎn)速原始信號和噪聲原始信號分別進(jìn)行處理，獲得發(fā) 動機(jī)轉(zhuǎn)速和各個麥克風(fēng)傳感器通道上噪聲的聲壓級信息；
[0057]所述數(shù)據(jù)顯示模塊14用于將發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信息和噪聲聲壓級信息發(fā)送至人機(jī)界面6 上顯不；
[0058] 所述數(shù)據(jù)存儲模塊15用于保存獲得的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信息和噪聲聲壓級信息。
[0059] 圖3為汽車噪聲測試流程框圖，硬件連接完成后，啟動軟件，首先通過通道配置模 塊8進(jìn)行通道配置，激活已連接的NI USB4431數(shù)據(jù)采集模塊8,對已連接的NI USB4431數(shù)據(jù) 采集模塊8的每個模擬輸入通道進(jìn)行配置，配置參數(shù)有是否激活該模擬輸入通道，該模擬輸 入通道采集的信號類型是噪聲信號還是轉(zhuǎn)速信號；
[0060] 下一步進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，包括一般參數(shù)和測試參數(shù)，一般參數(shù)包括測試名稱、測試日 期、測試人員等常規(guī)信息，測試參數(shù)包括采樣頻率，麥克風(fēng)傳感器的靈敏度，每次記錄的時 間長度，發(fā)動機(jī)缸數(shù)，觸發(fā)電平等與數(shù)據(jù)采集相關(guān)的參數(shù);觸發(fā)電平用于甄別轉(zhuǎn)速傳感器4 輸出的脈沖信號，轉(zhuǎn)速傳感器4的輸出脈沖高于觸發(fā)電平的就是其輸出的脈沖時域信號；
[0061] 下一步對麥克風(fēng)傳感器5進(jìn)行校準(zhǔn)(可跳過），校準(zhǔn)之后自動更新對應(yīng)的麥克風(fēng)傳 感器的靈敏度;麥克風(fēng)傳感器5的校準(zhǔn)可采用麥克風(fēng)校準(zhǔn)儀發(fā)出lKHz、94dB的聲音信號進(jìn)行 校準(zhǔn)；
[0062]下一步進(jìn)入數(shù)據(jù)采集界面，這時NI USB4431數(shù)據(jù)采集模塊2開始工作，通過數(shù)據(jù)讀 取模塊12讀取獲得轉(zhuǎn)速原始信號和噪聲原始信號;信號處理模塊13對轉(zhuǎn)速原始信號和噪聲 原始信號分別進(jìn)行處理;工程師能從人機(jī)界面6上觀察到各個通道采集到的轉(zhuǎn)速和噪聲信 息，單擊開始記錄按鈕，系統(tǒng)立即記錄接下來一段時間內(nèi)（時間長度在參數(shù)設(shè)置中已設(shè)好） 的轉(zhuǎn)速和噪聲信息，并自動保存為Excel文件;記錄完畢后，系統(tǒng)提示工程師可進(jìn)行下一次 的數(shù)據(jù)記錄，若不需要再記錄數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊結(jié)束按鈕完成測試。
[0063]數(shù)據(jù)處理模塊13的詳細(xì)信號處理過程如下：
[0064](一)轉(zhuǎn)速原始信號處理：
[0065] 轉(zhuǎn)速原始信號為轉(zhuǎn)速傳感器4采集的汽車發(fā)動機(jī)上任一單缸點(diǎn)火時發(fā)出的脈沖時 域信號;如圖4所示，讀取相鄰兩次脈沖時域信號之間的采樣數(shù)，根據(jù)公式(1)得出相鄰兩次 脈沖時域信號的時間間隔：
[0066] Ti=M/fs (1)
[0067] 上式中為相鄰兩次脈沖時域信號的時間間隔，單位為s;M為相鄰兩次脈沖時域 信號的采樣數(shù);fs為采樣頻率，單位為Hz;
[0068] 根據(jù)公式(2)計(jì)算得出單缸點(diǎn)火頻率：
[0069] F = l/Ti = fs/M (2)
[0070] 上式中:F為單缸點(diǎn)火頻率，單位為Hz;
[0071] 因?yàn)槟壳按蟛糠制嚨钠桶l(fā)動機(jī)屬于點(diǎn)燃式發(fā)動機(jī)，每次點(diǎn)火時點(diǎn)火系將電源 的低電壓變成高電壓，再按照發(fā)動機(jī)點(diǎn)火順序輪流送至各氣缸，點(diǎn)燃壓縮混合氣。對于一個 四沖程發(fā)動機(jī)，即發(fā)動機(jī)曲軸轉(zhuǎn)兩圈，每個氣缸各點(diǎn)火一次，單缸的點(diǎn)火頻率為：
[0073]則發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為：
[0074] E = 30XAXF (4)
[0075] 上式(3)、（4)中：F為單缸的點(diǎn)火頻率，單位為Hz ;E為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，單位為r/min; A 為氣缸數(shù)量，對于四缸發(fā)動機(jī)，A = 4，對于六缸發(fā)動機(jī)，A = 6。
[0076](二)噪聲原始信號處理：
[0077] 噪聲原始信號為讀取的麥克風(fēng)傳感器5采集的原始電壓信號，通過公式(5)計(jì)算得 出聲壓值，
[0078] P = U/S (5)
[0079] 上式中：P為瞬時聲壓值，單位為Pa;U為麥克風(fēng)傳感器測得的原始電壓信號，單位 為mv; S為麥克風(fēng)的靈敏度，單位為mv/Pa;
[0080] 根據(jù)公式(6)計(jì)算單位時間內(nèi)的聲壓有效值，
[0082] 上式中：Prms為聲壓有效值，單位為Pa;T2為單位時間，默認(rèn)取值為0.1 s;
[0083]根據(jù)公式(7)計(jì)算得出噪聲的聲壓級，
[0085]上式中：LP為噪聲的聲壓級，單位為dB; Prms為聲壓有效值，單位為Pa; Po為參考聲 壓；Ρο = 0 ·00002ρΑ=20μΡ&。
[0086]數(shù)據(jù)顯示模塊14:根據(jù)數(shù)據(jù)處理模塊13計(jì)算的結(jié)果，工程師可以在人機(jī)界面6上實(shí) 時觀察到當(dāng)前的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信息，各個麥克風(fēng)傳感器通道上的噪聲聲壓級信息。人機(jī)界面 還能實(shí)時顯示轉(zhuǎn)速隨時間變化的波形圖和噪聲聲壓級隨時間變化的波形圖。
[0087]本發(fā)明涉及的一些術(shù)語解釋如下：
[0088] LabVIEW是一種程序開發(fā)環(huán)境，由美國國家儀器(ΝΙ)公司研制開發(fā)；
[0089] NI USB4431數(shù)據(jù)采集模塊是美國國家儀器(NI)公司的一種數(shù)據(jù)采集模塊。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于LabVIEW的便攜式汽車噪聲采集系統(tǒng)，包括硬件部分和軟件部分，其特征在 于： 硬件部分包括傳感器模塊（1)、數(shù)據(jù)采集模塊(2)和便攜式計(jì)算設(shè)備(3);其中傳感器模 塊(1)包括轉(zhuǎn)速傳感器(4)和麥克風(fēng)傳感器(5); 軟件部分包括人機(jī)界面(6)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（7)，其中數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（7)包括通道配置 模塊(8)、參數(shù)設(shè)置模塊(9)、數(shù)據(jù)采集模塊(11)、數(shù)據(jù)讀取模塊(12)、數(shù)據(jù)處理模塊(13)、數(shù) 據(jù)顯示模塊(14)和數(shù)據(jù)存儲模塊(15)。2. 如權(quán)利要求1所述的基于LabVIEW的便攜式汽車噪聲采集系統(tǒng)，其特征在于， 轉(zhuǎn)速傳感器(4)與汽車發(fā)動機(jī)任一單缸點(diǎn)火線圈的導(dǎo)線連接，采集汽車發(fā)動機(jī)上任一 單缸點(diǎn)火時發(fā)出的脈沖時域信號； 一個或多個麥克風(fēng)傳感器巧)安裝在車內(nèi)待測位置上； 轉(zhuǎn)速傳感器(4)和麥克風(fēng)傳感器(5)的輸出端口均與數(shù)據(jù)采集模塊(2)連接;數(shù)據(jù)采集 模塊(2)通過USB數(shù)據(jù)線與便攜式計(jì)算設(shè)備(3)連接，并通過便攜式計(jì)算設(shè)備(3)供電； 所述通道配置模塊(8)用于對已連接的數(shù)據(jù)采集模塊(2)進(jìn)行激活，并對數(shù)據(jù)采集模塊 (2)的每個模擬輸入通道進(jìn)行配置，配置參數(shù)包括各模擬輸入通道的激活、各模擬輸入通道 的信號類型； 所述參數(shù)設(shè)置模塊(9)用于進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，包括設(shè)置一般參數(shù)和測試參數(shù);其中測試參 數(shù)包括采樣頻率，麥克風(fēng)傳感器的靈敏度，每次記錄的時間長度，發(fā)動機(jī)缸數(shù)，觸發(fā)電平； 所述數(shù)據(jù)采集模塊（11)用于實(shí)時采集轉(zhuǎn)速傳感器(4)和麥克風(fēng)傳感器(5)的輸出信號， 并通過數(shù)據(jù)讀取模塊(12)讀取獲得轉(zhuǎn)速原始信號和噪聲原始信號； 所述數(shù)據(jù)處理模塊（13)用于對轉(zhuǎn)速原始信號和噪聲原始信號分別進(jìn)行處理，獲得發(fā)動 機(jī)轉(zhuǎn)速和各個麥克風(fēng)傳感器通道上噪聲的聲壓級信息； 所述數(shù)據(jù)顯示模塊（14)用于將發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信息和噪聲聲壓級信息發(fā)送至人機(jī)界面(6) 上顯示； 所述人機(jī)界面(6)是測試時的操作界面，通過人機(jī)界面上的按鈕和輸入控件與后臺的 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(7)進(jìn)行交互，并通過人機(jī)界面(6)上的顯示控件實(shí)時觀察測試的結(jié)果； 所述數(shù)據(jù)存儲模塊(15)用于保存獲得的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信息和噪聲聲壓級信息。3. 如權(quán)利要求2所述的基于LabVIEW的便攜式汽車噪聲采集系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)據(jù)處 理模塊(13)對轉(zhuǎn)速原始信號處理，具體包括： 轉(zhuǎn)速原始信號為轉(zhuǎn)速傳感器(4)采集的汽車發(fā)動機(jī)上任一單缸點(diǎn)火時發(fā)出的脈沖時域 信號;讀取相鄰兩次脈沖時域信號之間的采樣數(shù)，根據(jù)公式(1)得出相鄰兩次脈沖時域信號 的時間間隔： Ti=M/fs (1) 上式中：Ti為相鄰兩次脈沖時域信號的時間間隔;Μ為相鄰兩次脈沖時域信號的采樣數(shù)； fs為采樣頻率； 根據(jù)公式(2)計(jì)算得出單缸點(diǎn)火頻率： F=l/Ti = fs/M (2) 上式中:F為單缸點(diǎn)火頻率； 單缸的點(diǎn)火頻率為：(3) 則發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為： E = 30XAXF (4) 上式（3)、（4)中：F為單缸的點(diǎn)火頻率，單位為化;E為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，單位為r/min; A為氣 缸數(shù)量。4. 如權(quán)利要求2所述的基于LabVIEW的便攜式汽車噪聲采集系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)據(jù)處 理模塊(13)對噪聲原始信號處理，具體包括： 噪聲原始信號為讀取的麥克風(fēng)傳感器5采集的原始電壓信號，通過公式(5)計(jì)算得出聲 壓值， P = U/S (5) 上式中:P為瞬時聲壓值;U為麥克風(fēng)傳感器測得的原始電壓信號;S為麥克風(fēng)的靈敏度； 根據(jù)公式(6)計(jì)算單位時間內(nèi)的聲壓有效值，化） 上式中:Prms為聲壓有效值;T2為單位時間； 根據(jù)公式(7)計(jì)算得出噪聲的聲壓級，(7) 上式中:Lp為噪聲的聲壓級;Prms為聲壓有效值;PO為參考聲壓。5. 如權(quán)利要求2所述的基于LabVIEW的便攜式汽車噪聲采集系統(tǒng)，其特征在于， 數(shù)據(jù)顯示模塊（14)還將轉(zhuǎn)速隨時間變化的波形圖和噪聲聲壓級隨時間變化的波形圖 通過人機(jī)界面顯示。6. 如權(quán)利要求2所述的基于LabVIEW的便攜式汽車噪聲采集系統(tǒng)，其特征在于， 軟件部分還包括麥克風(fēng)校準(zhǔn)模塊（10)，用于對麥克風(fēng)傳感器(5)的靈敏度的校準(zhǔn)，校準(zhǔn) 之后自動更新對應(yīng)的麥克風(fēng)傳感器的靈敏度。7. 如權(quán)利要求2所述的基于LabVIEW的便攜式汽車噪聲采集系統(tǒng)，其特征在于， 硬件部分還包括一 USB分線器，數(shù)據(jù)采集模塊(2)通過USB數(shù)據(jù)線連接USB分線器的輸入 端，USB分線器的輸出端通過USB數(shù)據(jù)線連接便攜式計(jì)算設(shè)備(3)。8. 如權(quán)利要求2所述的基于LabVIEW的便攜式汽車噪聲采集系統(tǒng)，其特征在于， 參數(shù)設(shè)置模塊(9)設(shè)置的一般參數(shù)包括測試名稱、測試日期、測試人員。
【文檔編號】G01D21/02GK106092615SQ201610707117
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月23日
【發(fā)明人】李龍晨, 黃威, 阮海林, 陳施宇
【申請人】無錫吉興汽車聲學(xué)部件科技有限公司