使用NI LabVIEW软件和PXI硬件完成飞机喷流噪声测量

　　使用NI PXI平台构建多通道数据采集系统

　　我们在基于NI PXI平台的多通道数据采集系统上，记录来自麦克风的时间波形。PXI机箱包含九个16通道NI PXI-4496模块和两个4通道NI PXI-4462 DSA板卡，它们具有同步采样的特性可以确保所有152个通道处于正确的相位。DSA板卡具有每通道24位模拟输入和IEPE恒定电流信号调理的特点，是进行精确麦克风测量的理想选择。

　　PXI-4496模块具有113 dB动态范围，而且在高达204.8 kS/s的速率下可以对所有16个通道进行同步采样。此外，模块包含内建的抗混叠滤波器，这些滤波器的参数会根据采样率自动进行调节，与此同时，模块还提供了高达20 dB的软件可选输入增益。113 dB动态范围和20dB的软件可选增益调节让我们可以对弱信号和强信号都进行精确测量。另外，采集到的数据经过一转折频率为0.5 Hz的高通滤波器进行AC耦合。

　　图3：NAH多通道数据采集与监视测量系统

　　我们可以用四分之一英寸的G.R.A.S. 40BE自由场麦克风和26CB预放大器进行高幅值压力测量。它允许4 Hz至100 kHz ± 3 dB的频率响应。此外，两个设计修改可以对这个应用程序传感器进行定制。麦克风被设计为具有1 mV/Pa标称灵敏度，可以测量高达170 dB的各个等级的声压。我们还将四分之一英寸麦克风的预放大器扩展为半英寸BNC接头将电线连接降至最小，抑制声音反射并且提高阵列安装的坚固程度。在数据采集系统上的IEPE调理板卡提供了恒定电流的前置放大器。

　　NAH测量系统使用包含90个麦克风的二维麦克风阵列，通过四个轮子和导轨，这个麦克风阵列可以在与喷流平行的平面上移动。待测区域被分解为多个二维麦克风阵列块。导轨让我们可以在喷流中精确定位测试装备。此外，可以将测试装备锁定在某一位置上。

　　图4：NAH测量团队与F-22

　　所有通道的数据以流的形式通过同轴电缆，使用MXI-4连接传输到远端的1 U控制器。控制器包含Intel Core 2 Quad处理器和四块250 GB硬盘驱动器组成RAID 0配置。控制器的RAID 0配置允许超过150个通道传输数据流，并同时运行数据监视和分析软件。