采用音頻編輯軟件實(shí)現(xiàn)頻譜法直流電機(jī)測(cè)速
陳稚文
(valeo溫嶺汽車(chē)零部件公司，浙江溫嶺 317500)
中圖分類(lèi)號(hào)：tm381 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：b 文章編號(hào)：1001-6848(2000)02-0036-02
1 引 言
在文獻(xiàn)[1]中，筆者介紹了采用頻譜分析，在特定條件下提高測(cè)量直流微電機(jī)轉(zhuǎn)速精度的方法。該方法實(shí)用價(jià)值高，也存在著不便之處。用戶(hù)必須在計(jì)算機(jī)上配接ald變換板，必須自行編制采樣變換處理程序。因此，對(duì)于不熟悉計(jì)算機(jī)軟硬件的用戶(hù)，仍然是一種無(wú)法實(shí)施的方案。
筆者在實(shí)際工作中，找到了cool edit pro音頻編輯軟件，利用它強(qiáng)大的功能，完全可以直接在直流微電機(jī)測(cè)速系統(tǒng)中加以應(yīng)用。用戶(hù)不必再為硬件擴(kuò)展，軟件編制而煩惱。任何略懂計(jì)算機(jī)操作的人都能掌握使用。
2 cool edit pro介紹
cool edit pro是syntrillium軟件公司的一個(gè)集錄音、混音、編輯于一體的多音軌數(shù)字音頻編輯軟件。它工作于windows 95或windows nt環(huán)境下，能對(duì)輸入的音樂(lè)信號(hào)進(jìn)行測(cè)量、記錄。顯示被測(cè)音樂(lè)的波形，進(jìn)行頻譜分桁，顯示分析結(jié)果頻譜圖和峰值點(diǎn)頻率。能采用各種濾波方式，有噪聲和音調(diào)發(fā)生功能，能方便地對(duì)音樂(lè)進(jìn)行修改剪輯等[2]。
總之，cool edit pro具備音樂(lè)編輯所需要的多種功能。在這里我們利用的只是它的基本功能：檢測(cè)和頻譜分析的功能。
該軟件可以直接到http//www. syntrilium.com網(wǎng)址上去尋找，syntrillium公司有****版本的cool edit 2000軟件可供30d的免費(fèi)試用。
cool edit pro對(duì)計(jì)算機(jī)配置要求：
cpu 486以上。
內(nèi)存8m以上。
8m硬盤(pán)空間。
8m硬盤(pán)空間聲卡。
3 接口電路
利用cool edit pro軟件和聲卡組成的測(cè)試系統(tǒng)，接口電路非常簡(jiǎn)單。電流互感器初級(jí)接入待測(cè)電機(jī)供電回路，次級(jí)并聯(lián)一個(gè)電容器起諧振選頻用。具體線路連接、選用方法見(jiàn)文獻(xiàn)[3]。輸出通過(guò)三線插頭插入聲卡線路輸入插孔。聲卡均為雙聲道輸入，在這里可用其中任意一路。
需要注意的是，由于各種聲卡技術(shù)指標(biāo)的不同，可能對(duì)輸入信號(hào)電平有不同要求，實(shí)際應(yīng)用以輸入交流1. 5v左右電壓的信號(hào)為好。所以，在有些情況下需要在諧振回路后增加一級(jí)放大電路，以達(dá)到與聲卡輸入電平要求相匹配。當(dāng)然也虛該注意輸入信號(hào)的幅值，不能超過(guò)聲卡的****輸入電平要求，以免聲卡損壞。
4軟件運(yùn)行
安裝好cool edit pro軟件后，進(jìn)入cool edit主畫(huà)面，單擊“file"菜單中“new"項(xiàng)，屏幕出現(xiàn)“new waveform’’菜單，設(shè)定“sample rate／channels/resolution”各項(xiàng)參數(shù)。
這里附帶介紹采樣時(shí)的二個(gè)重要因素：一個(gè)是采樣頻率，另一個(gè)是采樣分辨率。采樣頻率是指每秒鐘對(duì)樣本的采樣次數(shù)。采樣頻率越高，采樣波形就越接近原來(lái)的波形。采樣分辨率則是指每次采樣所得到的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，一般分為8位、16位、32位三種，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度越長(zhǎng)，采樣分辨率就越高，記錄的數(shù)據(jù)就越精確。
實(shí)際中被測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速2 400～4 800r/min，換向器10片，換向脈沖頻率在400～800hz之間。因此以上參數(shù)分別選用6000、mono（單聲道）、16bit，已能滿(mǎn)足測(cè)量要求。
再在view欄選waveform vlew。
在analyze欄選frequency，此時(shí)屏幕上出現(xiàn)analysis框。在該框中的fft size欄選
采用音頻編輯軟件實(shí)現(xiàn)頻譜法直流電機(jī)測(cè)速 陳稚文4096。至此，設(shè)定工作全部完成，可以進(jìn)行具體測(cè)試工作。
打開(kāi)待測(cè)電機(jī)電源，在屏幕上用鼠標(biāo)點(diǎn)按record（在屏幕左下部顯示紅色鍵）。在波形圖中出現(xiàn)被測(cè)信號(hào)波形，約2～3s測(cè)量結(jié)束，在analysis框中即可看到頻譜分布情況曲線圖。在該框的下部frequency欄中可得到峰值點(diǎn)頻率，即實(shí)測(cè)電機(jī)換向脈沖頻率。
5實(shí)測(cè)結(jié)果
a．電機(jī)轉(zhuǎn)速脈沖信號(hào)與選頻回路處于諧振狀態(tài)時(shí)的測(cè)量結(jié)果。
b．電機(jī)轉(zhuǎn)速脈沖信號(hào)與選頻回路處于失諧狀態(tài)時(shí)的測(cè)量結(jié)果。
當(dāng)待測(cè)的信號(hào)與選頻回路諧振時(shí)，進(jìn)入到聲卡的是一個(gè)純凈的正弦波。經(jīng)快速傅里葉變換后，得 |
