1. 概述

TST5916坚固型动态信号测试分析系统专为车载、机载、舰载等各种恶劣环境的数据采集设计，内置工业级控制计算机和电子硬盘，可在强振、高低温、高湿等极限环境下完成测试和长时间监测工作；千兆网、WiFi连接计算机实时采集、传输、存储、显示、分析数据；系统所有通道最高实现100K同步采集；可脱离计算机控制独立工作，并将数据实时存储在仪器大容量电子硬盘中，连接计算机后再将数据回收进行分析处理。支持通道卡类型：电压/IEPE/桥路信号模块、转速信号模块、信号源输出模块等；

2.      应用范围

2.1     采用坚固型、模块化叠层设计，内置锂电池、高性能工控机和固态硬盘，专用于车载、机载、舰载、爆炸、冲击等各种恶劣环境的数据采集，可在强振、宽温、高湿等极限环境下完成在线或离线测试工作；

2.2     转速信号模块：可接各种脉冲/频率输出型传感器或计数器，用于转速的测量或脉冲数/频率值的统计；

2.3     信号源输出模块：输出多种信号，包括：正弦、正弦扫频、随机、伪随机、猝发随机、半正弦、方波、磁盘输出等，可与多种实验设备配合使用；

2.4     电压/IEPE/桥路信号模块可接入多种传感器，用于各种物理量的测量，包括：应力应变、振动（加速度、速度、位移）、冲击、声音、温度(各种类型热电偶、铂电阻)、压力、流量、力、扭矩、电压、电荷等各种物理量的测试和分析；

2.5     各种压电式传感器配合电荷适调器，实现振动加速度、振动速度、振动位移(软件二次积分可选)及压力等的测试和分析；

3.      特点

3.1     采用高强度铝合金作为机身材料，表面采用阳极处理，可防静电和电磁干扰，最大程度确保产品的可靠性；

3.2     可保证在受到60g/6ms的高冲击振动下的仪器正常工作状态；

3.3     内置的工业级计算机、大容量抗振电子硬盘、以太网接口、锂电池组供电单元、多种类型的信号测试单元组合而成，形成完整而独立的数据采集系统；

3.4     大容量锂电池组供电：仪器采用大容量锂电池组供电，能够连续工作4小时以上；

3.5     通道配置灵活：TST5916采集仪可由多个测试单元组合而成。其中有电压/IEPE/桥路信号模块、转速信号模块、信号源输出模块等。电压/IEPE/桥路信号模块可用于常规应变、振动、电压等信号的测量，转速信号模块可用于转速信号的测量，信号源输出模块可输出多种类型的信号；

3.6     可无缝切换的工作模式：

1)      联机工作模式：联机工作模式下，可由计算机程控设置TST5916数据记录仪，实时显示和存储完整的数据，操作者也可随时知晓被测物的振动情况，以便及时解决出现的问题；

2)      脱机工作模式：通过线控装置或者面板按键即可完成开始与停止数据记录；

3)      两种工作模式的无缝切换：

a)      仪器处于联机工作模式下时，可随时脱离计算机控制，转变为脱机工作模式；

b)      同样处于脱机工作下的仪器也可在连接计算机后，变为联机工作模式。

4.      系统连接图

4.1  单台仪器级联工作，如图 1 所示：

图1 单系统连接

4.2 多台仪器级联工作，如图 2 所示：

图2 多系统连接

5.      技术参数

5.1  控制及电源模块：

5.1.1         通道数：单台4～32通道可选，通过以太网实现无限通道扩展；

5.1.2         多模块同步方式：同步时钟；

5.1.3         控制单元内置了高性能嵌入式计算机，内部数据存储：标配128GB固态硬盘（SSD），可根据用户要求增加容量；

5.1.4         支持通道卡类型：电压/IEPE/桥路信号模块、转速信号模块、信号源输出模块；

5.1.5         通讯方式：千兆以太网和无线Wi-Fi通讯；

5.1.6         工作模式：在线模式和离线模式，可无缝切换；

5.1.7         供电方式：

1)      智能化管理的可充电锂电池组供电，电池供电和外部供电可实现无缝切换；

2)      32通道工作时可连续工作4小时或8小时两种模式，220V交流电源，可以边充电边工作。

5.1.8         功耗：70W（32通道）；

5.1.9         冷却方式：无风扇传导制冷；

5.1.10       仪器尺寸：258mm×140mm×165mm（32通道）；

5.1.11       仪器重量：9.5kg（32通道）。

5.2  电压/IEPE/应变桥路信号模块：

5.2.1         通道数：4通道/张；

5.2.2         采样频率连续采样速率（千兆网通讯时）：

单台机箱所有通达采样频率10Hz~100KHz可切换；

5.2.3         输入阻抗：10MΩ+10MΩ；

5.2.4         输入保护：输入信号大于±15V（直流或交流峰值）时，输入全保护；

5.2.5         输入方式：GND、SIN-DC、DIF-DC、AC、IEPE；

5.2.6         IEPE电源：4mA/24V；

5.2.7         电压满度值：±20mV 、±50mV、±100mV、±200mV、±500mV、±1V、±2V、±5V、±10V；

5.2.8         应变满度值：±2000με、±10000με、±100000με；

5.2.9         示值误差：

(1)    电压测量示值误差：≤0.3％（FULL）；

(2)    应变测量示值误差：≤0.3％±3με（预热1小时）；

5.2.10       系统稳定度：0.1％/h（预热1小时）；

5.2.11       线性度：满度的0.1％；

5.2.12       放大器带宽：DC～39kHz（+0.5dB～-3dB）（最大分析频宽39kHz）；

5.2.13       噪声：不大于5μV（输入短路，在最大增益和最大带宽时折合至输入端）；

5.2.14       共模抑制（CMR）：不小于100dB；

5.2.15       共模电压（DC或AC峰值）：小于±10V；

5.2.16       漂移：

(1)    时间漂移：＜3μV/小时(输入短路，预热1小时后，恒温，在最大增益时折算至输入端)；

(2)    温度漂移：＜1μV/℃(在允许的工作温度范围内，输入短路，在最大增益时折算至输入端)；

5.2.17       低通滤波器：

(1)    截止频率(-3dB±1dB)： 100 、1k、10k 、PASS(Hz)四档分档切换；

(2)    平坦度：小于0.1dB(1/2截止频率内)；

(3)    阻带衰减：大于－24dB/oct；

5.2.18       抗混滤波器：

(1)    模拟＋DSP数字抗混滤波；

(2)    截止频率：采样速率的（1/2.56）倍；

(3)    阻带衰减：－100dB/Oct；

(4)    平坦度：±0.05dB/Oct；

5.2.19       每通道独立供桥电压：

(1)    供桥电压：±1V、±2.5V、±5V、±12V分档切换；

(2)    供桥电压稳定度：小于0.05％/小时；

(3)    供桥电压最大输出电流：30mA；

5.2.20       适用电阻应变片阻值：

(1)    半桥、全桥：60Ω～20000Ω任意设定；

(2)    三线制1/4桥：120Ω或350Ω（订货时确定一种）；

5.2.21       桥路方式：全桥、半桥、1/4桥（120Ω三线制）；

5.2.22       自动平衡范围：±20mV；

5.2.23       应变花接入功能：能接双轴、三轴、多轴等各种应变花。

5.3  转速信号模块（选件）：

5.3.1         测量通道数：四个通道；

5.3.2         转速测量范围：30～300000转（对应的输入信号频率为0.5Hz～5kHz）；

5.3.3         测量精度：小于0.05%±1转；

5.3.4         每转脉冲数：1～4096个；

5.3.5         转轴比：0.01～100。

5.4  信号源输出模块（选件）：

5.4.1         输出通道数：两个独立的输出通道；

5.4.2         最大输出电压：±10Vp；

5.4.3         最大输出电流：5mA；

5.4.4         输出频率范围：10kHz；

5.4.5         DAC分辨率：16位；

5.4.6         频率分辨率：0.01Hz；

5.4.7         幅值精度：1%（2kHz信号范围内）；

5.4.8         信号类型：正弦、正弦扫频、随机、伪随机、猝发随机、快速扫频、半正弦、脉冲。

5.5  TST3814热电阻调理器技术指标：

5.5.1         适用传感器类型：PT10，PT100，PT1000；

5.5.2         测温范围：-200℃～850℃；

5.5.3         测温精度：0.5%±0.5℃；

5.5.4         恒流源（Iout）：1mA±2µA；

5.5.5         外形尺寸：100mm（长）×30mm（宽）×28mm（高）（单通道）。

5.6   TST5855-1电荷适调器技术指标（选件）：

5.6.1         最大输入电荷量：105pC ；

5.6.2         输入阻抗：大于10MΩ；

5.6.3         放大器输出灵敏度：0.1、1、10mV/pC（订货时，确定其中一档）；

5.6.4         示值误差：小于1％（额定工作条件下，由7VRMS160Hz正弦信号测量）；

5.6.5         噪声：小于8×10－3 pC；

5.6.6         最大带宽：0.3Hz～50kHz（+0.5dB～-3dB）；

5.6.7         失真度：小于0.5％（频率小于30kHz）；

5.6.8         外形尺寸：100mm（长）×30mm（宽）×28mm（高）（单通道）。

5.7   充电器

5.7.1         输入电压：AC176V~264V/1A；

5.7.2         输入频率：50Hz~60Hz；

5.7.3         输出电压：17.2V/5A。

6.      使用环境

使用环境适用于GB6587-2012-III组条件。

6.1  温度

6.1.1贮存条件：-40~70℃；

6.1.2极限条件：-20~60℃；

6.1.3工作范围：-10~50℃。

6.2  湿度

6.2.1工作范围：50℃（5~90）%RH；

6.2.2贮存条件：60℃  90%RH48h。

6.3  振动

6.3.1频率循环范围：5~55~5Hz；

6.3.2驱动振幅（峰值）：0.19mm；

6.3.3扫频速率：小于或等于1倍频程/min；

6.3.4在共振点上保持时间：20min；

6.3.5振动方向：x、y、z。