1.振動(dòng)全息AVD實(shí)時(shí)測試分析創(chuàng )新技術(shù)
我所獨創(chuàng )的新算法和虛擬儀器技術(shù),僅使用一個(gè)傳感器、一路采集通道,即可同步連續獲取振動(dòng)信號的加速度(A)、速度(V)和位移(D)三路信號,同時(shí)實(shí)時(shí)顯示頻譜和阻尼比值,實(shí)現振動(dòng)信號的“全息測量”。經(jīng)仿真與實(shí)際振動(dòng)校準對比的嚴格考驗,效果良好,其意義是振動(dòng)測試界的“嫦娥奔月”。
2.四通道24位“雙核”A/D高精度超量程160dB數采儀專(zhuān)門(mén)技術(shù)
在許多工程動(dòng)態(tài)測試領(lǐng)域,被測信號的強弱大小是無(wú)法預知的,過(guò)大或過(guò)小的信號往往超出儀器的量程和測量范圍或降低測量的準確性,甚至錯過(guò)測量的機會(huì )。我所在數采和信號測試方面,首創(chuàng )了24位“雙核”數采儀,每通道采用獨立的雙24位Δ-Σ方式AD轉換,結合最新的FPGA技術(shù),實(shí)現了160dB的超寬量程范圍高精度測試分析,不再需要考慮量程切換問(wèn)題,也不用為信號過(guò)載或欠載而擔心,從根本上解決了由于精度和量程帶來(lái)的諸多問(wèn)題。其意義是測試技術(shù)界的“神舟飛船”。
3.虛擬儀器VI和信號分析儀(SPI)的高精度軟件頻率分析技術(shù)
自1965年FFT問(wèn)世、1983年虛擬儀器VI問(wèn)世以來(lái),虛擬儀器VI和數采DAQ及信號分析儀SPI的卡脖子問(wèn)題就是軟件精度。我所研制的INV高精度頻率計、高性能的數采與信號分析軟件,其軟件頻率(單頻)精度達12~14位,比國內外同類(lèi)儀器軟件精度3~4位提高1億倍以上。頻率測量精度達到了千億分之一,比國家JJG834-2006動(dòng)態(tài)信號分析儀檢定規程規定的A級10-4指標提高109~1010倍。
4.虛擬儀器VI和信號分析儀(SPI)高精度軟件幅值分析技術(shù)
國內外信號分析儀器受泄漏的影響,幅值誤差最大為-36.3%(矩形窗)。國家動(dòng)態(tài)信號分析儀檢定規程JJG834-2006中規定的幅值精度,A級為2%,B級為5%,東方所自主創(chuàng )新的YLS方法,使軟件幅值(單頻)精度達到12~14位,比國外同類(lèi)軟件幅值精度3~4位提高9~10個(gè)量級,提高1萬(wàn)倍以上,達到千億分之一的測量精度,遠遠高于國內外同類(lèi)最好儀器的指標。
5.提高SPI和VI硬件頻率精度的DASP數字處理專(zhuān)門(mén)技術(shù)
受軟硬件技術(shù)的限制,國內外信號處理儀SPI和虛擬儀器VI的硬件頻率精度均不超過(guò)6位字長(cháng)(十進(jìn)制,下同)。經(jīng)過(guò)軟硬件自主創(chuàng )新,使INV3018C和NI4472B數據采集DAQ硬件技術(shù)獲得重大突破,其頻率精度從5~6位字長(cháng)達到7~8位字長(cháng),提高了2~3個(gè)數量級,從而使INV系統的高精度頻率計軟硬件聯(lián)合精度真正達到7~8位字長(cháng)的顯示精度,比國內外同類(lèi)儀器精度提高了2~3個(gè)數量級(100~1000 倍)。通過(guò)軟件取代硬件,降低了硬件成本,有利于普及推廣,具有重大科學(xué)及經(jīng)濟意義。該技術(shù)可用于國內外各種數采卡和虛擬儀器。
6.改進(jìn)SPI和VI系統幅值精度的INV頻響函數陣列反演恢復處理專(zhuān)門(mén)技術(shù)
通過(guò)獨創(chuàng )的INV頻響函數陣列處理技術(shù)創(chuàng )新,使信號處理儀SPI和虛擬儀器VI的幅值精度,如INV3018C和NI4472B系統的幅值精度,從1~2%提高到0.1~0.2%,提高了1個(gè)數量級(10倍),把現有SPI和VI儀器檢定規程中的等級從5~2%提高到0.2~0.1%,共提高5~6擋,使儀器從低端提高到中端準精密級,標志著(zhù)SPI和VI儀器長(cháng)期存在的技術(shù)難題取得顯著(zhù)的突破。用軟件取代硬件,極大地降低了硬件成本,有利于普及推廣。由于虛擬儀器VI應用非常廣泛,因此具有巨大經(jīng)濟意義。該技術(shù)同樣適用于國內外各種數采卡和虛擬儀器,意義非常重大。
7. 超低頻信號快速高精度測試分析技術(shù)
對于超低頻信號(10-3 HZ ~10-6 HZ,周期T=1000~1000000秒),以往的測試分析所需時(shí)間很長(cháng),本技術(shù)能實(shí)現頻率、幅值、失真度、相位差的快速高精度測量,提高測試速度幾十倍至幾百倍。分析一周天(86400秒)1024點(diǎn)邊采邊分析5分鐘就能得到滿(mǎn)意的結果。經(jīng)國家地震局有關(guān)單位應用和鑒定認為,用于地震甚低頻測試已達到國際領(lǐng)先水平。
8.一鍵多功能自動(dòng)測試頻率、幅值、相位、失真度、阻尼比技術(shù)
采用一鍵高度自動(dòng)化測試的“自動(dòng)SF裝置”,實(shí)現了對超高帶寬頻率范圍為1×10-6 HZ ~2×1013 HZ的信號進(jìn)行自動(dòng)跟蹤尋的快速測定。該軟件技術(shù)包括“一鍵高精度頻率技術(shù)”,“一鍵高精度幅值技術(shù)”,“一鍵高精度相位技術(shù)”,“一鍵高精度失真度技術(shù)”,“一鍵高精度阻尼比技術(shù)”,“一鍵同時(shí)高精度頻率、幅值、相位、失真度、幅值比綜合測量”等創(chuàng )新技術(shù),居國內外領(lǐng)先水平。