Економічно ефективне рішення при тестуванні автомобілів на NVH
Вступ
Шум, вібрація і жорсткість (Noise, Vibration, and Harshness - NVH) - це набір найважливіших параметрів, що характеризують якість конструкції та дизайну автомобіля. Аналіз NVH автомобіля включає в себе випробування трьох основних частин: двигуна, кузова і ходової частини. Випробування NVH є ключовим фактором у визначенні комфорту для пасажирів і водія в автомобілі. В електромобілях нового покоління відсутні двигуни і пов'язані з ними низькочастотні шуми, але вони схильні до високочастотних тональних шумів, які продукують їхні електродвигуни.
За статистикою, третина відмов автомобілів пов'язана з проблемами NVH, а великі автомобільні компанії витрачають близько 20% бюджету на НДДКР на вирішення проблем NVH. Що стосується електромобілів, то цілі поліпшення NVH полягають не тільки в усуненні неполадок, а й у підвищенні комфорту водія. Виключення шуму від електродвигунів - одна з цілей випробувань NVH електромобілів.
Системні вимоги
Ідентифікація шуму є важливою частиною системи випробувань NVH, яка використовує спрямовані мікрофони як датчики для отримання шумових сигналів під час роботи обладнання та аналізує отримані дані, щоб визначити джерело і причину шуму, що генерується обладнанням.
Така система ідентифікації шуму складається з трьох основних компонентів: масиву промислових мікрофонів (підсилювачів), системи динамічного збирання сигналів (DSA) (iDAQ-934 + iDAQ-801 x 4) і програмного забезпечення (DAQNavi) для аналізу та ідентифікації шуму.
Масив мікрофонів складається з 16, 24 або 32 комплектів мікрофонів для отримання сигналів зі звукового поля та ідентифікації джерел сигналів і їхніх рівнів децибел, як того вимагав даний додаток Advantech.
Інтелектуальне шасі Advantech IDAQ-934/938 забезпечує 4 або 8 слотів розширення для встановлення модулів реєстратора даних Advantech iDAQ-801 (4-ч модулі звукового та вібраційного DAQ) для гнучкої конфігурації системи відповідно до кількості мікрофонів, необхідних для конкретного застосунку. Крім того, серія Advantech IDAQ-93x забезпечує потужну синхронізацію модулів у шасі та в декількох шасі, що ідеально підходить для синхронного збору сигналу з великої кількості мікрофонів. Функція синхронізації, у поєднанні з використанням камери та візуального програмного забезпечення, дає змогу швидко визначити джерело звукових сигналів та їхній рівень децибел.
Крім того, MIC-770 від Advantech підвищує функціональність системи завдяки міцній і високопродуктивній конструкції. Він забезпечує передачу інформації в реальному часі на внутрішню станцію, даючи змогу технічним фахівцям ефективно виконувати завдання з аналізу інформації та усунення несправностей. Крім того, MIC-770 забезпечує безперебійну роботу, підтримуючи тривалу стабільну роботу в режимі 24/7, тим самим зберігаючи загальну ефективність системи.
Впровадження проєкту
- MIC-770: Компактна безвентиляторна система з процесорним гніздом 8-го покоління Intel® Core™ i (LGA 1151)
- iDAQ-938: Базовий блок iDAQ з 8 роз'ємами USB 3.0
- iDAQ-801: 256 кС/сек/год, 24 біт, 4-канальний модуль iDAQ для вимірювання звуку і вібрації
- DAQNavi: Програмне забезпечення для збирання даних, що забезпечує інтелектуальний підхід до пристроїв DAQ.
Опис системи
У даному автомобільному застосунку компанія Advantech надала високопродуктивний безвентиляторний ПК MIC-770 разом із шасі iDAQ-938 DAQ, модулем збирання сигналів IEPE iDAQ-801 та інструментом розроблення програмного забезпечення DAQNavi SDK, що містить різні API (application programming interface - прикладний програмний інтерфейс) для задоволення різноманітних потреб у розробленні систем NVH. Система використовує модулі iDAQ-801 для під'єднання до мікрофонних датчиків і забезпечує консоль керування для збору даних про вібрацію під час проведення випробувань і вимірювань у сфері NVH та акустики.
Advantech iDAQ-801 - це модульний реєстратор даних, що забезпечує 24-бітну вибірку 216 кС/с і приймає сигнали IEPE з вбудованим електричним струмом 4 або 10 мА. У шасі iDAQ-934/938 для передавання отриманих даних використовують порти USB, що позбавляє користувачів необхідності розкривати шасі для встановлення інтерфейсної плати передавання даних. Крім того, функції синхронізації сигналів, вбудовані в базову плату шасі, дають змогу реалізувати одночасний добір звукових сигналів із великої кількості мікрофонів.
Що стосується програмного забезпечення, то DAQNavi - це комплект розроблення програмного забезпечення для продуктів Advantech DAQ, за допомогою якого користувачі можуть швидко створити систему збирання даних за допомогою безлічі простих і корисних інструментів, готових шаблонів застосунків і прикладів коду, бібліотек і утиліт, що мають на меті скоротити час виходу на ринок для розробників.
Системна діаграма
Висновок
Шасі Advantech iDAQ-934/938 DAQ надає від 4 до 8 слотів розширення для розміщення модулів iDAQ-801 DAQ з підтримкою різних типів промислових мікрофонів, що дасть змогу системним інтеграторам швидко побудувати систему збору сигналів NVH відповідно до їхніх конкретних потреб. При цьому Advantech DAQNavi SDK у парі з безвентиляторною вбудовуваною системою MIC-700 підтримує різні мови програмування, що дає змогу користувачам обрати мову, якою вони володіють найкраще для швидкого та безпроблемного розроблення системи. Незалежно від того, чи створюється нова система NVH, чи модернізується наявна, Advantech, маючи повний набір продуктів iDAQ, може запропонувати індивідуальне рішення, що найбільше відповідає потребам замовника, з гнучкою конфігурацією.