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納米軟件案例之測試校準基陣及電子系統
項目背景
測試校準基陣及電子系統的主要功能是對仿真系統進行自動測試及校準，利用校準結果對系統固定偏差進行補償，以提供可信的試驗環境。自動校準時，校準系統主機與仿真系統的控制計算機建立通信關系，發出指令，控制仿真系統的各個通道依次發射聲校準信號，由水聽器接收信號，經過濾波放大器，輸出接采集卡進行數據采集。
產品特點
系統可以替代人工手動計量，計量過程更加高效，計量更加準確，節省人力資源；
測試校準基陣及電子系統整體為一體式機柜，可以方便攜帶；
系統可以將設置的計量參數通過數據庫保存和導出，方便數據的處理；
系統具有易維護性，在發生故障時，可以迅速的找到原因，并可以在最短的時間內恢復運行，減少損失；
系統對操作過程中，出現的故障可以進行診斷，便于用戶及時解決問題。
基于硬件
水聽器
用于將陣元產生的聲音信號轉換為電信號，用于后續的采集及處理。
濾波放大器
用于實現對水聽器轉化出來的電信號繼續濾波及放大功能，便于后端的采集卡的采集。
信號采集卡
實現對最終濾波放大器輸出電壓信號和功率放大器監控電壓信號的采集。
信號源
為發射器提供信號。
功率放大器
將信號源的信號放大，并輸送給發射器，同時可以將取樣電壓發送至采集卡。
數字多用表
進行電壓、電流的測量。
定制硬件
系統各個測試設備均集成至一個19英寸寬度標準機柜內，便于測試設備的移動和測試的開展。
測試校準基陣及電子系統分為自動校準功能和換能器發送電壓響應測量功能。測試校準基陣及電子系統的系統拓撲圖如圖所示。
測試校準基陣及電子系統拓撲圖
校準功能具體功能
自動校準功能通過控制PC與陣元控制中樞建立連接關系，向陣元控制中樞下發指令，控制陣元各個通道依次發射聲校準信號，通過水聽器采集，再經過濾波放大器后由采集卡采集數據。
自動校準功能拓撲圖所示：
換能器發送電壓響應測量功能
換能器發送電壓響應測量功能通過控制PC與信號源建立連接關系，向信號源發送指令，控制信號源為換能器提供參數的激勵信號，信號經過功率放大器放大由換能器送出，由水聽器采集，傳輸至濾波放大器后由采集卡采集數據，采集卡同時通過信號源的同步信號進行觸發，并且同時采集功率放大器輸出的監測電壓信號。
換能器發送電壓測量功能拓撲圖如下圖所示：
換能器發送電壓測量功能拓撲圖
測試校準基陣及電子系統項目成果
用戶點擊系統主界面的“陣元自動校準"或“換能器發送電壓響應測量"按鈕，進入相應界面，使用軟件顯示對應的采集卡、濾波放大器、陣元控制中樞，信號源、功率放大器的連接狀態。
陣元自動校準界面
換能器發送電壓響應測量界面
以換能器發送電壓響應測量為例，在儀器正常連接后，用戶在該界面配置采集卡、濾波放大器信號源、功率放大器參數，然后點擊連接按鈕創建于各個設備的通信連接。
換能器發送電壓響應參數配置界面
在參數設置完后，用戶點擊開始測試按鈕，進入測試，如圖所示，在數據波形界面上方可以觀察到當前測試運行的進度和當前通道測試的結果，在界面中部為測試數據展現區域，可以選擇以波形形式或表格形式觀看數據，在界面下方為測試程序控制和數據保存功能區。
換能器發送電壓響應測量-數據波形界面
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