一种自由声场批量传声筒幅值灵敏度与相位测量装置智能控制系统制造方法及图纸

本发明专利技术一种自由声场批量传声筒幅值灵敏度与相位测量装置智能控制系统，涉及一种自动控制系统，该智能控制系统包括控制中心模块及分别与控制中心模块相连的VGA接口模块、与上位机接口模块、传感器信号输入模块、距离测量模块、数据采集及幅值相位计算模块、整个装置水平调整模块、测试台运动控制模块、隔声板运动控制模块、传声筒所在机箱后面板控制模块、信息输入输出显示模块；通过该控制系统，可以自动调整测试装置，自动进行测试装置的坐标定位，自动测试传声筒幅值灵敏度与相位，自动计算，本发明专利技术具有测试速度快，计算数据精度高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种自由声场批量传声筒幅值灵敏度与相位测量装置智能控制系统
本专利技术涉及一种智能控制系统，特别是一种用于自由声场批量传声筒幅值灵敏度与相位测量装置的智能控制系统。
技术介绍
自由声场近场声全息技术是近年来声学研究的一个热点，通过近场声全息技术(NAH)，可以较精确地对声源进行识别和定位，运用这种技术可以实现近场声场重建与可视化，因此，NAH技术的研究对于抑制噪声污染具有非常重大的意义，NAH技术很重要的一个关键是如何测得全息面上的复声压分布，即精确得到全息面上复声压的幅值与相位，否则最后利用NAH技术进行声学反演得到的计算结果误差很大，甚至是错误的，而要精确测出全息面上复声压就要先精确测量出传声筒本身的幅值灵敏度与相位，否则测出的复声压数据特别是复声压数据的相位，可能误差会很大，这样的数据是不能利用NAH技术来进行声学反演的，现有的装置一般只能简易测量出单个传声筒的幅值灵敏度，几乎不能测出相位，而且调试安装都非常麻烦，当对NAH技术中全息面上的大量传声筒进行幅值灵敏度与相位进行测量时工作量非常大，需要大量的人力与物力，因此有需要一种小型、轻量化的、新型的自由声场批量传声筒幅值灵敏度与相位测试新装置，并且专利技术一种新的智能控制系统，使该装置能在相应的智能控制系统的控制下，能自动测试，自动得到批量传声筒本身的幅值灵敏度与相位值，以减少大量的人力与物力，减轻人们的劳动强度，同时特别能适合大型自由复杂稳定声场批量传声器幅值灵敏度与相位现场测量作业。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种高精度、高可靠的自由声场批量传声筒幅值灵敏度与相位测量装置智能控制系统，这种智能控制系统能智能控制测试装置，自动进行测试通道校正，自动调试，自动实时测试数据，自动实时计算测试结果，从而可以减少大量的人力与物力，减轻人们的劳动强度，同时特别能适合大型自由复杂稳定声场中批量传声器本身幅值灵敏度与相位测量的现场作业，同时也为将来利用NAH技术来抑制噪声提供技术上的支持。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种自由声场批量传声筒幅值灵敏度与相位测量装置智能控制系统，该智能控制系统所控制的自由声场批量传声筒幅值灵敏度与相位测量装置装置包括整个装置水平调整机构I、测量装置机箱II、测量运动控制机构III；该智能控制系统包括控制中心模块及分别与控制中心模块相连的VGA接口模块、与上位机接口模块、传感器信号输入模块、距离测量模块、数据采集及幅值相位计算模块、整个装置水平调整模块、测试台运动控制模块、隔声板运动控制模块、传声筒所在机箱后面板控制模块、信息输入输出显示模块；所述的控制中心模块包括数字信号处理芯片DSP28335，以及分别与DSP28335相连的晶振电路、电源电路、看门狗电路；所述的VGA接口模块包括与DSP28335相连的VGA接口电路；所述的传感器信号输入模块包括与控制中心模块相连的水平位置传感器K1、水平位置K2、位置传感器P1、位置传感器P2接收电路；所述的距离测量模块包括与控制中心模块相连的测距激光发射电路，测距激光接收电路；所述的与上机接口模块包括USB与串口电路；所述的整个装置水平调整模块包括第一丝杆电机N1驱动电路、第二丝杆电机N2驱动电路、第三丝杆电机N3驱动电路，与第一丝杆电机N1驱动电路相连的第一丝杆电机N1，第一丝杆电机N1通过其丝杆与机箱下面板上的螺孔相连，还包括与第二丝杆电机N2驱动电路相连的第二丝杆电机N2，第二丝杆电机N2通过其丝杆与机箱下面板上的螺孔相连，另外还包括与第三丝杆电机N3驱动电路相连的第三丝杆电机N3，第三丝杆电机N3通过其丝杆与机箱下面板上的螺孔相连。本专利技术进一步的技术方案所述的测量运动控制模块包括与控制中心模块相连的第三步进电机D3驱动电路、第四步进电机D4驱动电路、第五步进电机D5驱动电路、第六步进电机D6驱动电路、第七步进电机D7驱动电路，第四丝杆电机N4驱动电路，第三步进电机D3驱动电路还与第三步进电机D3相连，第三步进电机D3通过齿轮副I与丝杆I相连，第四步进电机D4驱动电路还与第四步进电机D4相连，第四步进电机D4通过齿轮副II与丝杆II相连，第五步进电机D5驱动电路还与第五步进电机D5相连，第五步进电机D5通过齿轮副III与短连接件I相连，第六步进电机D6驱动电路还与第六步进电机D6相连，第六步进电机D6通过齿轮副IV与短连接件II相连，第七步进电机D7驱动电路还与第七步进电机D7相连，第七步进电机D7通过齿轮副V与支撑杆相连，第四丝杆电机N4驱动电路还与第四丝杆电机N4相连，第四丝杆电机N4通过其丝杆与传声器固定头相连；所述的隔声板运动控制模块包括与控制中心模块相连的第一步进电机D1驱动电路，第一步进电机D1驱动电路还与第一步进电机D1相连，第一步进电机D1通过齿轮I与隔声板侧面的齿条II相啮合；传声筒所在机箱后面板控制模块包括与控制中心模块相连的第二步进电机D2驱动电路，第二步进电机D2驱动电路还与第二步进电机D2相连，第二步进电机D2通过齿轮II与机箱后面板侧面的齿条I相啮合。本专利技术更进一步的技术方案所述的数据采集及幅值相位计算模块包括数据采集及幅值相位计算模块主控制单元、高速多支路电子选择开关I、信号驱动通道I、信号驱动通道II、高速多支路电子选择开关II、互易声学换能器单元I、互易声学换能器单元II、标定传声筒、高速多支路电子选择开关III、数据测试通道、待测传声筒阵列，高速多支路电子选择开关I与数据采集及幅值相位计算模块主控制单元的内部DDS单元相连，高速多支路电子选择开关I输出分别与信号驱动通道I、信号驱动通道II相连，信号驱动通道I、信号驱动通道II的输出与高速多支路电子选择开关II相连，高速多支路电子选择开关II的输出分别互易声学换能器单元I、互易声学换能器单元II、高速多支路电子选择开关I、数据测试通道相连，标定传声筒、互易声学换能单元II、待测传声筒阵列的输出与高速多支路电子选择开关III输入相连，高速多支路电子选择开关III的输出与数据测试通道的输入相连，数据测试通道的输出与数据采集及幅值相位计算模块主控制单元相连。本专利技术更进一步的技术方案所述数据采集及幅值相位计算模块主控制单元基于FPGA组成，包括位于FPGA芯片内部的分单元以及位于FPGA的外部分单元，内部分单元包括数据接收存储分单元、内部DDS分单元、时钟信号管理分单元、FFT计算及频谱能量重心法校正分单元、、内部控制分单元、同步脉冲分送分单元，内部的各个分单元通过内部总线相连，外部分单元包括与FPGA相连的系统复位分单元、外部扩展存储单元、FPGA外部振荡电路单元、看门狗单元、FPGA配置分单元、电源分单元；所述的信号驱动通道I包括低通虑波单元1以及与低通虑波单元1相连的功率放大单元1，信号驱动通道II包括低通虑波单元2以及低通虑波单元2相连的功率放大单元2；所述的互易声学换能I单元包括互易声学换能I，所述的互易声学换能II单元包括互易声学换能器II。本专利技术更进一步的技术方案所述的数据测试通道包括信号放大单元、带通虑波单元、信号移位偏置单元、电压限幅单元、高速A/D变换单元，信号放大单元的输出与带通虑波单元输入相连，带通虑波单元的输出与信号移位偏置单元的输入相连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自由声场批量传声筒幅值灵敏度与相位测量装置智能控制系统，其特征在于该智能控制系统所控制的一种自由声场批量传声筒幅值灵敏度与相位测量装置包括整个装置水平调整机构I、测量装置机箱II、测量运动控制机构III；该智能控制系统包括控制中心模块(70)及分别与控制中心模块相连的VGA接口模块(71)、与上位机接口模块(72)、传感器信号输入模块(73)、距离测量模块(74)、数据采集及幅值相位计算模块(75)、整个装置水平调整模块(76)、测试台运动控制模块(77)、隔声板运动控制模块(79)、传声筒所在机箱后面板控制模块(78)、信息输入输出显示模块(80)；所述的控制中心模块(70)包括数字信号处理芯片DSP28335，以及分别与DSP28335相连的晶振电路、电源电路、看门狗电路；所述的VGA接口模块(71)包括与DSP28335相连的VGA接口电路；所述的传感器信号输入模块(73)包括与控制中心模块(70)相连的水平位置传感器K1、K2接收电路以及位置传感器P1、P2接收电路；所述的距离测量模块(74)包括与控制中心模块(70)相连的测距激光发射电路，测距激光接收电路；所述的与上机接口模块(72)包括外接USB与串口电路；所述的整个装置水平调整模块(76)包括第一丝杆电机N1驱动电路、第二丝杆电机N2驱动电路、第三丝杆电机N3驱动电路，与第一丝杆电机N1驱动电路相连的第一丝杆电机N1(102)，第一丝杆电机N1(102)通过其丝杆与机箱下面板(6)上的螺孔相连，还包括与第二丝杆电机N2驱动电路相连的第二丝杆电机N2(202)，第二丝杆电机N2(202)通过其丝杆与机箱下面板(6)上的螺孔相连，另外还包括与第三丝杆电机N3驱动电路相连的第三丝杆电机N3(302)，第三丝杆电机N3(302)通过其丝杆与机箱下面板(6)上的螺孔相连。...

【技术特征摘要】
1.一种自由声场批量传声筒幅值灵敏度与相位测量装置智能控制系统，其特征在于该智能控制系统所控制的一种自由声场批量传声筒幅值灵敏度与相位测量装置包括整个装置水平调整机构I、测量装置机箱II、测量运动控制机构III；该智能控制系统包括控制中心模块(70)及分别与控制中心模块相连的VGA接口模块(71)、与上位机接口模块(72)、传感器信号输入模块(73)、距离测量模块(74)、数据采集及幅值相位计算模块(75)、整个装置水平调整模块(76)、测试台运动控制模块(77)、隔声板运动控制模块(79)、传声筒所在机箱后面板控制模块(78)、信息输入输出显示模块(80)；所述的控制中心模块(70)包括数字信号处理芯片DSP28335，以及分别与DSP28335相连的晶振电路、电源电路、看门狗电路；所述的VGA接口模块(71)包括与DSP28335相连的VGA接口电路；所述的传感器信号输入模块(73)包括与控制中心模块(70)相连的水平位置传感器K1、K2接收电路以及位置传感器P1、P2接收电路；所述的距离测量模块(74)包括与控制中心模块(70)相连的测距激光发射电路，测距激光接收电路；所述的与上机接口模块(72)包括外接USB与串口电路；所述的整个装置水平调整模块(76)包括第一丝杆电机N1驱动电路、第二丝杆电机N2驱动电路、第三丝杆电机N3驱动电路，与第一丝杆电机N1驱动电路相连的第一丝杆电机N1(102)，第一丝杆电机N1(102)通过其丝杆与机箱下面板(6)上的螺孔相连，还包括与第二丝杆电机N2驱动电路相连的第二丝杆电机N2(202)，第二丝杆电机N2(202)通过其丝杆与机箱下面板(6)上的螺孔相连，另外还包括与第三丝杆电机N3驱动电路相连的第三丝杆电机N3(302)，第三丝杆电机N3(302)通过其丝杆与机箱下面板(6)上的螺孔相连。2.如权利1所述一种自由声场批量传声筒幅值灵敏度与相位测量装置智能控制系统，其特征在于所述的测量运动控制模块(77)包括与控制中心模块(70)相连的第三步进电机D3驱动电路、第四步进电机D4驱动电路、第五步进电机D5驱动电路、第六步进电机D6驱动电路、第七步进电机D7驱动电路，第四丝杆电机N4驱动电路，第三步进电机D3驱动电路还与第三步进电机D3(1804)相连，第三步进电机D3(1804)通过齿轮副I(1805)与丝杆I(1802)相连，第四步进电机D4驱动电路还与第四步进电机D4(1904)相连，第四步进电机D4(1904)通过齿轮副II(1905)与丝杆II(1902)相连，第五步进电机D5驱动电路还与第五步进电机D5(3003)相连，第五步进电机D5(3003)通过齿轮副III(3004)与短连接件I(3001)相连，第六步进电机D6驱动电路还与第六步进电机D6(3103)相连，第六步进电机D6(3103)通过齿轮副IV(3104)与短连接件II(3101)相连，第七步进电机D7驱动电路还与第七步进电机D7(3403)相连，第七步进电机D7(3403)通过齿轮副V(3402)与支撑杆(3408)相连，第四丝杆电机N4驱动电路还与第四丝杆电机N4(3406)相连，第四丝杆电机N4(3406)通过其丝杆与传声器固定头(3407)相连；所述的隔声板运动控制模块(78)包括与控制中心模块(70)相连的第一步进电机D1驱动电路，第一步进电机D1驱动电路还与第一步进电机D1(7)相连，第一步进电机D1(7)通过齿轮I(9)与隔声板(23)侧面的齿条II(2301)相啮合；传声筒所在机箱后面板控制模块(79)包括与控制中心模块(70)相连的第二步进电机D2驱动电路，第二步进电机D2驱动电路还与第二步进电机D2(8)相连，第二步进电机D2(8)通过齿轮II(109)与机箱后面板(21)侧面的齿条I(2101)相啮合。3.如权利1所述一种自由声场批量传声筒幅值灵敏度与相位测量装置智能控制系统，其特征在于所述的数据采集及幅值相位计算模块(75)包括数据采集及幅值相位计算模块主控制单元(7501)、高速多支路电子选择开关I(7502)、信号驱动通道I(7503)、信号驱动通道II(7504)、高速多支路电子选择开关II(7505)、互易声学换能器单元I(7507)、互易声学换能器单元II(7506)、标定传声筒(7509)、高速多支路电子选择开关III(7508)、数据测试通道(7511)、待测传声筒阵列(7510)，高速多支路电子选择开关I(7502)与数据采集及幅值相位计算模块主控制单元(7501)的内部DDS单元相连，高速多支路电子选择开关I(7502)输出分别与信号驱动通道I(7503)、信号驱动通道II(7504)相连，信号驱动通道I(7504)、信号驱动通道II(7503)的输出与高速多支路电子选择开关II(7505)相连，高速多支路电子选择开关II(7505)的输出分别互易声学换能器单元I(7507)、互易声学换能器单元II(7506)、高速多支路电子选择开关I(7502)、数据测试通道(7511)相连，标定传声筒(7509)、互易声学换能单元II(7507)、待测传声筒阵列(7510)的输出与高速多支路电子选择开关III(7508)输入相连，高速多支路电子选择开关III(7508)的输出与数据测试通道(7511)的输入相连，数据测试通道(7511)的输出与数据采集及幅值相位计算模块主控制单元(7501)相连。4.如权利3所述一种自由声场批量传声筒幅值灵敏度与相位测量装置智能控制系统，所述数据采集及幅值相位计算模块主控制单元(7501)基于FPGA组成，包括位于FPGA芯片内部的分单元以及位于FPGA的外部分单元，内部分单元包括数据接收存储分单元、内部DDS分单元、时钟信号管理分单元、FFT计算及频谱能量重心法校正分单元、、内部控制分单元、同步脉冲分送分单元，内部的各个分单元通过内部总线相连，外部分单元包括与FPGA相连的系统复位分单元、外部扩展存储单元、FPGA外部振荡电路单元、看门狗单元、FPGA配置分单元、电源分单元；所述的信号驱动通道I(7503)包括低通虑波单元1以及与低通虑波单元1相连的功率放大单元1、信号驱动通道II(7504)包括低通虑波单元2以及低通虑波单元2相连的功率放大单元2；所述的互易声学换能单元I(7507)包括互易声学换能I(17)，所述的互...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍松，伍炜，韦红霞，
申请(专利权)人：柳州市展虹科技有限公司，广西科技大学，
类型：发明
国别省市：广西,45