Comment capturer et analyser des signaux acoustiques

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Capture de signaux acoustiques dynamiques

La capture d'un signal acoustique commence par la conversion du son ou des vibrations mécaniques en un signal électrique à l'aide d'un transducteur adapté, puis par l'acquisition de la forme d'onde à l'aide de canaux de mesure synchronisés. Le système d'acquisition de données (DAQ) doit échantillonner suffisamment rapidement pour préserver la composante fréquentielle d'intérêt tout en maintenant une synchronisation constante entre les canaux. Un numériseur à échantillonnage simultané permet d'acquérir plusieurs signaux de capteurs au même instant, ce qui rend possible la comparaison des réponses acoustiques ou vibratoires provenant de plusieurs emplacements. Pour les capteurs utilisant des interfaces piézo-électriques à électronique intégrée (IEPE), le canal de mesure peut également fournir le courant d’excitation requis par un transducteur compatible. Les enregistrements d’acquisition de données dynamiques ainsi obtenus fournissent les informations dans le domaine temporel nécessaires à l’inspection des formes d’onde, à la capture des signaux acoustiques et à la mesure des vibrations.

L'analyse des signaux acoustiques peut ensuite passer de la forme d'onde temporelle capturée au domaine fréquentiel. L'application d'une transformée de Fourier rapide (FFT) convertit le signal échantillonné en un spectre, ce qui permet aux ingénieurs d'identifier les tonalités dominantes, les composantes harmoniques et le contenu à large bande au sein de la réponse mesurée. L'utilisation de fréquences d'échantillonnage et de paramètres d'acquisition cohérents permet de comparer les mesures entre différents états de fonctionnement, positions de capteurs ou configurations de conception. Il est également possible d’évaluer simultanément plusieurs canaux afin de déterminer comment les réponses acoustiques ou mécaniques varient à travers un dispositif. Cette combinaison d’acquisition de données synchronisée, d’analyse FFT, de mesure des vibrations et de visualisation sur PC offre un flux de travail reproductible pour l’étude du comportement acoustique des moteurs, compresseurs, ventilateurs, pompes et autres ensembles électromécaniques.

Solution de mesure acoustique dynamique

La mesure acoustique nécessite la capture de signaux de capteurs de faible niveau avec une bande passante suffisante, un échantillonnage synchronisé et une intégrité du signal permettant de préserver le contenu fréquentiel d’intérêt. La solution Keysight associe un système d’acquisition de données à un numériseur à échantillonnage simultané afin d’acquérir plusieurs canaux acoustiques ou vibratoires au même instant, ce qui permet aux ingénieurs de comparer les réponses entre différents emplacements de capteurs ou différentes conditions de fonctionnement. La fonction d’excitation intégrée prend en charge les capteurs IEPE compatibles, réduisant ainsi le besoin d’un matériel d’alimentation séparé pour les capteurs. La numérisation haute résolution et les fréquences d’échantillonnage configurables permettent l’acquisition dynamique de données, tant pour les formes d’onde dans le domaine temporel que pour les composantes de signal à haute fréquence. Après l’acquisition, les données enregistrées peuvent être examinées dans le domaine temporel et transformées à l’aide d’une analyse FFT afin d’identifier les tonalités dominantes, les harmoniques et le bruit à large bande. Ce flux de travail prend en charge la capture et l’analyse des signaux acoustiques, la mesure des vibrations, ainsi que la comparaison reproductible des sources de bruit électromécaniques selon les différents états de fonctionnement ou les modifications de conception.
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