Цитата(Alekseus @ Nov 6 2007, 00:33)
Постараюсь поставить цель поконкретнее:
необходим прибор для измерения колебаний при движении автомобиля по неровностям. Высокой точности измерений не требуется, т.к. полученные графики будут приводиться для сравнения с другими моделями авто, а не для точного замера характеристик конкретного экземпляра. Но от датчика требуется постоянство. Если при одном и том же ударе он будет показывать изо дня в день различные значения, то такое дело не пойдет.
Также встанет вопрос о ПО. Трудно ли создать, или может уже где-нибудь есть программы, которые могут конвертировать полученный сигнал в графическое представление, вроде такого:
Думаю делать датчик автономным будет дороговато (или я ошибаюсь?), поэтому возникает вопрос о совместимости с компьютером. Какой порт лучше использовать? USB, COM...?
Писать хотелось бы как можно дольше... т.е. минимум 1 минута, а в идеале вообще не отключать запись и потом просматривать ключевые моменты, находя их по времени записи.
Все же не совсем понятно. Речь идет о вибронагрузках или ударных? Если вибрация, то в качестве датчиков все же надо обращаться к ф. "Брюль и Къер" (http://www.bruel.ru/,
http://www.bksv.com/). Это же законодатель в области виброметрии. Если же речь идет только об ударном импульсе, то это уже совсем другое, и здесь все зависит не только от пикового значения перегрузки, но и от длительности, от декремента его затухания и осщилляции процесса. А это совсем другой, отдельный вид испытаний.
Кроме того, дорожная вибрация (т.е. эксплуатационная) - это по своей сути широкополосная случайная вибрация (см. нормаль "Мороз-5"). А это значит, что здесь речь не может идти о форме сигнала и его повторяемости. Здесь важна повторяемость спектральных зарактеристик. Анализатор спектра случайного сигнала за 300-500 рублей?!... нет уж, извините!, и за 500 баксов не выйдет. Да и вряд ли это задача для микроконтроллера, тут на одно БПФ уйдет столько ресурсов, что ни в какой сказке не сказать. Если задачу распараллелить на несколько узкоспециализированных, мощных сигнальных БПФ-процессоров, то еще может быть, что-то приемлемое получишь (это еще зависит от того, что требовать). Тем более, что Вы пытаетесь проанализировать, как я понял, трехмерную вибрацию (при этом, необходимо учитывать и не бесконечную жесткость конструкции автомобиля) - это уже скорее задачка для компьютеров типа Cube.
И еще... Не знаю как Вы определились с местом установки датчиков, и каие параметры Вы будете анализировать, но результат от этого будет очень сильно зависеть, ведь любая механическая конструкция имеет для каждой точки контроля свой коэффициент передачи относительно точки возбужения (т.е точки приложения вибрации). Причем, коэффициент этот комплексный и вектор этого коэффициента для каждой точки выписывает такие кренделя!... Представьте себе просто самолет, у которго один датчик стаит непосредственно на шасси, а второй-на конце крыла, а трети, ну скажем на киле. Понятно, что все они выдадут сигнал с разным спектральным составом. Правда, для спектрального анализа случайных процессов поворот вектора не важен, а только его величина (модуль), ведь здесь оценивается спектральная плотность мощности и, значит, фаза здесь по барабану. Но, тем не менее, для каждой точки контроля спектр будет свой, т.к. для каждой из них квадрат коэффициента передачи (в данном случае это уже просто квадрат АЧХ) будет различный, т.е. Вы будете иметь дело в чистом виде с т.н. виброполем. Кроме того, у автомобиля, как известно 4 колеса (запаска не в счет
), т.е. реально имеем четырехточечное возбуждение вибрации. При этом, в силу все той же жесткости конструкции, эти точки взаимнокоррелированы. И это еще без учета нелинейностей, которых в конструкции автомобиля хоть отбавляй (амортизаторы, стабилизаторы устойчивости, всевозможные люфты, даже если они в пределах допусков), которые вносят нестационарность. Кстати говоря, в нормали "Мороз-5" в качестве модели эксплуатационной вибрации принята стационарная случайная вибрация с Гауссовским распределением амплитуд. А теперь попробуйте представить, что это-же это такое: нелинейное преобразование четырех, определенным, но чаще всего неизвестным образом, взаимно скоррелированных трехмерных случайных процессов, которые суммируются в точке контроля, предварительно пройдя через свой тракт со своим, частотно-зависимым комплексным коэффициентом передачи? (Здесь еще пока сложение векторное). В общем, могу сказать, что за анализ (и уж тем более синтез модели в лабораторных условиях) трхмерной вибрации с многоточечным возбуждением пока что даже ведущие фирмы в этой области, такие как уже упомянутая датская Брюль и Къер, японская IMV. английская Дерритрон, штатовская Дунеган энд Ф Ко берутся очень робко. Лично мне только известно, что в свое время французская Продера предприняла в области разработки таких испытательных комплексов более-мене серьезную попытку.
Правда, должен сказать, что и у нас, в Казани, в свое время была предпринята довольно оригинальная )и надо сказать удачная) попытка синтеза заданного одномерного виброполя с одноточечным возбуждением, при этом удавалось получать результат близкий к многоточечному возбуждению, но гораздо меньшей кровью в виду меньшего числа степеней свобод при синтезе - точка возбуждения ведь была только одна и коррелировать ей было не с кем. Оригинальность метода заключалась в том, что эффект, близкий к многоточечному возбуждению достигался за счет использования свойств самого объекта испытаний. Там же были и другие интересные наработки. К сожалению, из-за отсутствия спроса на отечественную прикладную науку это дело не только не продвинулось, но и зачахло. А жаль.
В общем, или я не понял Вашу задачу (а точнее цель) и тогда ее (задачу) действительно можно решить довольно простыми и дешевыми средствами или..., или, получается, что я Вас ни чем не обнадежил.
