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☆ 前言：
摩托車的振動舒適性是指保持摩托車在行駛過程中駕駛員和乘員所處的振動環(huán)境具有一定舒適度的性能。目前，國內對摩托車振動舒適性的考察大多還僅依靠個別試車人員的主觀感覺來進行判別，個體差異和隨意性較大，不能正確和定量地評價摩托車振動舒適性性能。因此，有必要開發(fā)出適合摩托車行駛過程中的振動舒適性測試分析系統(tǒng)來進行定量測試。
目前，國內外數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)大多依賴計算機來控制，或內置或外掛A/D板構成，而摩托車在行駛中系統(tǒng)的安裝和操作非常不方便，同時設備本身也不安全。這就要求測試儀器必須能脫離計算機獨立采集數(shù)據(jù)，而且要小巧便攜、操作方便，自帶電源等。TDEC在UDAQ系列便攜式數(shù)據(jù)采集器的基礎上，與有關單位合作，成功開發(fā)出了摩托車車載振動舒適性測試系統(tǒng)。
☆ 測試要求：
◆ 摩托車振動舒適性測試系統(tǒng)，可定量測量摩托車行駛中手把、座位、腳踏三個部位產生的振動對人體的影響；
◆ 數(shù)據(jù)采集器通道數(shù)≥4，多通道并行同步采集，A/D轉換精度滿足測試系統(tǒng)要求；
◆ 數(shù)據(jù)采集器需體積小，重量輕，便于在摩托車上安裝；
◆ 數(shù)據(jù)采集器自帶電源供電，一次充電使用時間最好≥4～5小時；
◆ 數(shù)據(jù)采集器能夠獨立脫離計算機進行數(shù)據(jù)采集和存儲，且存儲空間足夠；
◆ 數(shù)據(jù)采集器有外觸發(fā)啟動采樣功能；
◆ 數(shù)據(jù)采集器與主機（計算機）間數(shù)據(jù)傳遞速度快，最好采用USB接口，傳遞數(shù)據(jù)時由USB供電；
◆ 系統(tǒng)軟件基于虛擬儀器技術，分析界面友好，可操作性強。
☆ 系統(tǒng)功能特點：
◆ 采用TDEC UDAQ-10016便攜式數(shù)據(jù)采集器，可提供4或8個同步數(shù)據(jù)采集通道，每通道最高采樣率為100KSps；
◆ 數(shù)據(jù)采集器輕巧便攜，操作方便，能夠方便安裝于摩托車上；
◆ 數(shù)據(jù)采集器自帶可充電鋰電池供電，不需要現(xiàn)場布線和電源，操作方便；
◆ 數(shù)據(jù)采集器能夠脫離計算機獨立工作，完成數(shù)據(jù)采集和存儲，且具有數(shù)據(jù)掉電保護機制，保證數(shù)據(jù)安全性；
◆ 數(shù)據(jù)采集器采用USB2.0接口傳輸數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)傳輸速率；
◆ 數(shù)據(jù)采集器具有內觸發(fā)、外觸發(fā)、手動觸發(fā)、強制觸發(fā)等多種觸發(fā)方式，無須配接計算機，通過儀器的面板按鍵就可以設置采集參數(shù)和觸發(fā)模式，方便用于現(xiàn)場試驗；
◆ 系統(tǒng)配套的虛擬儀器應用軟件針對摩托車振動舒適性的測試需求，基于LabView平臺開發(fā)，全中文界面，分析功能強大，能夠在試驗完成后的短時間內迅速給出定量測試結果及測試報告，且界面友好，操作簡便。
☆ 系統(tǒng)結構：
◆ 系統(tǒng)結構框圖：
◆ 系統(tǒng)結構說明：
如上圖所示，傳感器接收來自摩托車手把及座位的振動信號，經(jīng)恒流源供電及電荷電壓轉換后進入數(shù)據(jù)采集器的模擬輸入通道。恒流源主要用于為ICP振動傳感器及電荷電壓轉換器提供激勵電源，并負責將ICP振動傳感器信號引出至后端數(shù)據(jù)采集器。試驗時，當摩托車進入穩(wěn)速狀態(tài)時啟動采集器進行采集記錄，將各個傳感器傳來的信號轉換為數(shù)字信號并存儲在采集器里。試驗完成后取下采集器，連接上位計算機USB接口即可進行數(shù)據(jù)傳輸及后續(xù)處理分析。
☆ 系統(tǒng)軟件：
系統(tǒng)選用LabView作為軟件開發(fā)平臺開發(fā)摩托車舒適性測試分析后處理系統(tǒng)。在虛擬儀器的設計中，遵循模塊化程序設計思想，采取由上到下的設計方法，根據(jù)系統(tǒng)的總體需求，將系統(tǒng)劃分為各個功能模塊。摩托車舒適性測試系統(tǒng)包含下圖所示的7個模塊：程序啟動界面；數(shù)據(jù)讀取、顯示模塊；平順性分析模塊；數(shù)據(jù)存取模塊；報告打印模塊；使用幫助。其中的數(shù)據(jù)分析模塊包含了自功率譜、時域分析、均方根分析等多個專用算法模塊，以實現(xiàn)摩托車舒適性測試的專用功能。同時設計了一個主界面將各個模塊集成到一起，實現(xiàn)各模塊的調用。
☆ 分析波形圖舉例：
☆ 硬件配置及主要技術指標：
◆ 測試通道：4/8個
◆ 數(shù)據(jù)傳輸接口：USB2.0
◆ 每通道最高采樣率：100KSps，向下可程控分檔
◆ A/D分辨率：16Bit
◆ 每通道緩存大小：128KB
◆ 采集器可脫離計算機獨立工作
◆ 采集器自帶可充電電源
◆ 支持外觸發(fā)、內觸發(fā)、手動觸發(fā)等多種觸發(fā)方式
☆ 結束語：
試驗表明，TDEC的UDAQ-10016很好地滿足了用戶對于開發(fā)摩托車振動舒適性測試分析系統(tǒng)的硬件要求，其體積輕巧、便于攜帶、自帶電源、可脫離計算機獨立工作、抗震、抗沖擊的特性非常適合車載測試系統(tǒng)的開發(fā)應用。
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