一种复杂稳定声场声压测试装置智能控制系统的制作方法

一种复杂稳定声场声压测试装置智能控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型一种复杂稳定声场声压测试装置智能控制系统，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连接的整个装置驱动模块、声学探头阵列升降及旋转驱动模块、声学探头阵列伸缩驱动模块、声学探头阵列测试通道校正驱动机构驱动模块、信息输入显示模块、声压测试模块、测距模块、电磁检测模块、与上位机接口模块、附属模块，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，自动测试声压，自动计算，能准确得到检测点的声压、本实用新型具有测试速度快，计算数据精度高的优点。
【专利说明】
-种复杂稳定声场声压测试装置智能控制系统
技术领域
[0001] 本实用新型设及一种智能控制系统，特别是一种用于复杂稳定声场声压测试装置 的智能控制系统。
【背景技术】
[0002] 近场声全息技术是近年来声学研究的前沿，通过近场声全息技术(NAH)，可W较精 确地进行声源识别和定位，运用运种技术可W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技术的中一个关键点是如何测得全息 面上的声压分布，而现有的测试装置都比较笨重，调试安装都非常麻烦，工作量非常大，需 要大量的人力与物力，而且测试结果一般不能现场完成，需要回到实验室进行处理，因此需 要一种小型，轻量化的新型声压测试装置，该装置在该智能控制系统的控制下，能自动调 试，自动测试，自动计算结果，W减少大量的人力与物力，减轻人们的劳动强度，同时特别能 适合于大型复杂稳定声场的现场作业，因此有必要发明一种新的声压测试装置及控制运种 装置的智能控制系统。

【发明内容】

[0003] 本实用新型的目的是提供一种高精度、高可靠的复杂稳定声场声压测试装置智能 控制系统，运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，自动进行空间 坐标定位与坐标校正，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W减 少大量的人力与物力，减轻人们的劳动强度，同时特别适合于大型复杂稳定声场的现场作 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。
[0004] 为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种复杂稳定声场声压测试装 置智能控制系统，该智能控制系统所控制的复杂稳定声场声压测试装置包括整个装置运动 的驱动机构I、声学探头阵列升降及旋转驱动机构II，声学探头阵列伸缩驱动机构III、声学 探头阵列IV、声学探头阵列测试通道校正驱动机构V、声源参考位置测量柱VI，点声源标准 声波发生器VII。该智能控制系统包括控制中屯、模块及分别与控制中屯、模块相连的附属模 块、与上位机接口模块、电磁检测模块、测距模块、声压测试计算模块、整个装置运动驱动 模块、声学探头阵列升降及旋转驱动模块、声学探头阵列伸缩驱动模块、声学探头阵列测试 通道校正驱动机构驱动模块、信息输入显示模块。所述的控制中屯、模块包括数字信号处理 忍片DSP28335,分别与DSP28335相连的晶振电路、电源电路、数据交换有线、无线接口电路 Ια、数据交换有线、无线接口电路Πα，数据交换有线、无线接口电路Ια还与声压测试计算模 块相连，数据交换有线、无线接口电路Πα还与信息输入显示模块相连;所述附属模块包括 与DSP28335相连的Κ1、Κ2、Κ3位置信号检测电路和遥控发射接收信号电路，与上机接口模块 包括与DSP28335相连的与上位机交换信息电路，电磁检测模块包括与DSP28335相连的电磁 检测电路，电磁检测电路与底座上的电磁检测机构相连。所述测距模块包括分别与 DSP2833 5相连的测距激光I发射、接收电路、测距激光II发射、接收电路、测距激光ΠI发射、 接收电路、步进电机D3驱动电路，与步进电机D3驱动电路相连的步机电机D3，步机电机D3通 过齿轮与量角器传感器I相连，量角器传感器I设有测距激光接收器I，还包括步进电机D10 驱动电路，与步进电机D10驱动电路相连的步进电机D10,步进电机D10通过齿轮与量角器传 感器II相连，量角器传感器II上设有测距激光发射器I，测距激光I发射、接收电路分别与测 距激光发射器I、测距激光接收器I相连，测距激光II发射、接收电路分别与测距激光发射器 II、测距激光接收器II相连，测距激光III发射、接收电路分别与测距激光发射器III、测距 激光接收器ΠΙ相连。
[0005] 本实用新型的进一步技术方案是：所述整个装置运动驱动模块包括分别与 DSP28335相连的步进电机D巧E动电路，步进电机D2驱动电路，与步进电机D巧E动电路相连 的步进电机D1，与步进电机D2驱动电路相连的步进电机D2,步进电机D1通过齿轮副A与驱动 轮相连，步进电机D2通过齿轮副B与另一个驱动轮相连;所述声学探头阵列升降及旋转驱动 模块包括分别与DSP28335相连的步进电机D4驱动电路，步进电机D5驱动电路，与步进电机 D4驱动电路相连的步进电机D4,步进电机D4通过齿轮副C与滑槽I相连，W及与步进电机D5 驱动电路相连的步进电机D5,步进电机D5通过齿轮I与齿条I相连。
[0006] 本实用新型的再进一步技术方案是：所述声学探头阵列伸缩驱动模块包括与 DSP28335相连的步进电机D6驱动电路，与步进电机D6驱动电路相连的步进电机D6,步进电 机D6通过齿轮II与齿条II相连;所述声学探头阵列测试通道校正驱动机构驱动模块包括与 DSP28335相连的步进电机D7驱动电路，W及与步进电机D7驱动电路相连的步进电机D7,步 进电机D7通过齿轮副D与丝杆II相连，还包括与DSP28335相连的步进电机D8驱动电路，W及 与步进电机D8驱动电路相连的步进电机D8,步进电机D8能过齿轮副F与丝杆I相连，还包括 与DSP28335相连的步进电机D9驱动电路，W及与步进电机D9驱动电路相连的步进电机D9， 步进电机D9通过齿轮副E与丝杆ΙΠ 相连。
[0007] 本实用新型的再进一步技术方案是:所述的声压测试计算模块包括主控制单元、 标波声波产生单元、测试通道单元，数据交换单元，信息显示单元，主控制单元基于FPGA组 成，位于FPGA忍片内部的分单元包括全息声压采集单元、时钟信号管理单元、同步脉冲分配 单元、外部DDS接口单元、全息声压计算单元、内部控制单元、内部的各个分单元通过内部总 线相连，外部的分单元包括分别与FPGA忍片相连的FPGA配置单元、电源单元、键盘接口单 元、FPGA外部振荡电路单元、系统复位单元;所述标准声波产生单元的分单元包括与主控制 单元相连的外置多支路DDS单元、与外置多支路DDS单元相连的多支路比较单元，与多支路 比较单元相连的高速多支路电子选择开关、与高速多支路电子选择开关一个支路相连的单 一标准声波发生器或标准声波发生器阵列，与高速多支路电子选择开关另一个支路相连的 点声源标准声波发生器;所述的测试通道单元的分单元包括与主控制单元相连的多支路高 速A/D网络单元、与多支路高速A/D网络单元相连的多支路信号偏置单元、与多支路信号偏 置单元相连的多支路信号放大单元、与多支路信号放大单元相连的声学传声筒阵列；所述 的数据交换单元的分单元包括与分别主控制单元相连数据交换有线、无线接口单元Ib，数 据交换有线、无线接口单元Π?Α，其中数据交换有线、无线接口单元Ib还与控制中屯、模块相 连，数据交换有线、无线接口单元Π?Α还与信息输入显示模块相连;所述的信息显示单元包 括与主控制单元相连LCD接口单元，与LCD接口单元相连的LCD。
[0008] 本实用新型的再进一步技术方案是:所述的信息输入显示模块包括主控制单元、 信息显示单元、数据交换单元，其中主控制单元基于FPGA忍片组成，位于FPGA内部的分单元 包括内部控制单元、LCD输出控制单元、同步时钟分配单元、时钟单元，内部单元通过内部总 线相连，外部的分单元包括与FPGA忍片相连的电源电路单元、复位单元、FPGA配置单元、外 部晶振单元、键盘单元。信息显示单元包括W下分单元，与主控制单元相连的LCD驱动单元、 与LCD驱动单元相连的LCD。数据交换单元包括W下分单元，分别与主控制单元相连的数据 交换有线、无线接日单元Πβ、数据交换有线、无线接日单元IIIb，数据交换有线、无线接口单 元IIb还与控制中屯、模块相连，数据交换有线、无线接口单元IIIb与还声压测试计算模块相 连。
[0009] 由于采用上述结构，本实用新型一种复杂稳定声场声压测试装置智能控制系统具 有W下有益效果：
[0010] (1)减轻人们的劳动强度。
[0011] 本实用新型一种复杂稳定声场声压测试装置智能控制系统，装置在该智能控制系 统的控制下，能自动调试，自动测试，自动计算结果，可W减少大量的人力与物力，减轻人们 的劳动强度，同时特别能适合于大型复杂稳定声场的现场作业。
[0012] (2)精确控制，数据精度较高。
[0013] 本实用新型一种复杂稳定声场声压测试装置智能控制系统由于采用智能控制，大 大减少人为因素的干扰，同时由于采用了较新的计算算法，所W能精确控制，所得的数据精 度较高，计算结果较为精确。
[0014] 下面结合附图和实施例对本实用新型一种复杂稳定声场声压测试装置智能控制 系统作进一步说明。
【附图说明】
[0015] 图1是本实用新型一种复杂稳定声场声压测试装置智能控制系统整体结构方框 图；
[0016] 图2是本实用新型一种复杂稳定声场声压测试装置智能控制系统内部结构方框 图；
[0017] 图3是本实用新型一种复杂稳定声场声压测试装置智能控制系统声压测试计算模 块内部结构方框图；
[0018] 图4是本实用新型一种复杂稳定声场声压测试装置智能控制系统信息输入显示模 块内部结构方框图；
[0019] 图5是本实用新型一种复杂稳定声场声压测试装置智能控制系统整个装置从原点 到达待测全息面处的示意图；
[0020] 图6是本实用新型一种复杂稳定声场声压测试装置智能控制系统主流程图；
[0021] 图7是本实用新型一种复杂稳定声场声压测试装置智能控制系统声学探头阵列坐 标定位分流程图；
[0022] 图8是本实用新型一种复杂稳定声场声压测试装置智能控制系统测试通道校正步 骤分流程图；
[0023] 图9是本实用新型一种复杂稳定声场声压测试装置智能控制系统声压测试计算步 骤分流程图；
[0024] 图10是本实用新型一种复杂稳定声场声压测试装置智能控制系统声压实测计算 步骤分流程图；
[0025] 图11自适应算法示意图；
[0026] 图12是本实用新型一种复杂稳定声场声压测试装置智能控制所控制的复杂稳定 声场声压测试装置主体结构示意图；
[0027] 图13是本实用新型一种复杂稳定声场声压测试装置智能控制所控制的复杂稳定 声场声压测试装置去掉声学探头阵列测试通道校正驱动机构结构主视方向示意图；
[0028] 图14是本实用新型一种复杂稳定声场声压测试装置智能控制所控制的复杂稳定 声场声压测试装置去掉声学探头阵列测试通道校正驱动机构结构左视方向示意图；
[0029] 图15是本实用新型一种复杂稳定声场声压测试装置智能控制所控制的复杂稳定 声场声压测试装置声学探头阵列测试通道校正驱动机构结构示意图；
[0030] 图16是本实用新型一种复杂稳定声场声压测试装置智能控制所控制的复杂稳定 声场声压测试装置声学探头阵列测试通道校正驱动机构中步进电机D7与丝杆II 23连接侧 视方向示意图；
[0031] 图17是本实用新型一种复杂稳定声场声压测试装置智能控制所控制的复杂稳定 声场声压测试装置声学探头阵列测试通道校正驱动机构中步进电机D8与丝杆I 21连接俯 视方向示意图；
[0032] 图18是本实用新型一种复杂稳定声场声压测试装置智能控制所控制的复杂稳定 声场声压测试装置声学探头阵列测试通道校正驱动机构中步进电机D9与丝杆III 32连接 主视方向示意图；
[0033] 图19是本实用新型一种复杂稳定声场声压测试装置智能控制所控制的复杂稳定 声场声压测试装置声源参考位置测量柱结构示意图；
[0034] 图20是本实用新型一种复杂稳定声场声压测试装置智能控制所控制的复杂稳定 声场声压测试装置标准声波发生器示意图；
[0035] 图21是本实用新型一种复杂稳定声场声压测试装置智能控制所控制的复杂稳定 声场声压测试装置点声源标准声波生器示意图；
[0036] 图22是本实用新型一种复杂稳定声场声压测试装置智能控制所控制的复杂稳定 声场声压测试装置标准声波发生器阵列示意图；
[0037] 图23是本实用新型一种复杂稳定声场声压测试装置智能控制所控制的复杂稳定 声场声压测试装置另一种声学探头阵列结构示意图。
[0038] 主要元件标号说明：1-驱动轮、2-底座、3-量角器传感器I、4-测距激光接收器I、5- 电器控制箱、6-测距激光发射器II、7-滑槽I、8-齿条I、9-测距激光接收器II、10-螺孔I、 11-测距激光发射器III、12-滑槽II、13-齿条II、14-测距激光接收器III，15-螺孔II、16-声 学探头阵列主固定臂、17-声学探头阵列分固定臂、18-声学探头、19-声学探头阵列测试通 校正驱动机构支撑支架、20-方型框架、21-丝杆I、22-横杆、23-丝杆II、24-纵向杆、25-标准 声波产生器、26-齿轮I、27-齿轮副A、28-齿轮副B、29-齿轮II、30-万向轮、31-齿轮副C、32- 丝杆III、33-轴承套I、34-齿轮副D、35-轴承套II、36-齿轮副E、37-轴承套III、38-齿轮副F、 39-固定螺栓、40-量角器传感器II、41-测距激光发射器器I、42-支撑杆、43-拉伸杆、44-声 源参考位置声学探头，45-声源参考位置测量柱基座、46-通孔、47-轴承套IV、48-轴承套V、 49-轴承套VI、50-轴承套VII、51-轴承套VIII、52-滑槽III、53-滑槽IV、54-滑槽V、55-轴承 套IX、56通孔、57-电磁检测机构、58-吸声筒、59-探头固定弹性橡胶圈、60-压电片、61-基 体、62-点声源标准声波发生器。
【具体实施方式】
[0039] 本实用新型一种复杂稳定声场声压测试装置智能控制系统所控制的一种复杂稳 定声场声压测试装置如图12至图21，该装置包括整个装置运动的驱动机构I、声学探头阵列 升降及旋转驱动机构II，声学探头阵列伸缩驱动机构III、声学探头阵列IV、声学探头阵列 测试通道校正驱动机构V、声源参考位置测量柱VI、点声源标准声波发生器VII。所述整个装 置运动的驱动机构I包括底座2、底座2下设有驱动轮1和万向轮30,在底座2上设有电器控制 箱5,电器控制箱5用于放置控制电路板，底座2正中央处通过轴承套VIII 51与声学探头阵 列升降及旋转驱动机构II的滑槽I 7相连;所述声学探头阵列升降及旋转驱动机构II包括 滑槽I 7,装在滑槽I 7内的齿条I 8,齿条I的往滑槽I 7在滑槽I 7内运动，在滑槽I 7靠近 下端处设有步进电机D5,步进电机D5通过齿轮I 26与齿条I 8相连，滑槽I 7上还设有测距 激光发射器II 6,滑槽I 7的最下端通过齿轮副C31与步进电机D4相连，齿条I 8上端靠近末 段处设有测距激光接收器II 9,齿条I 8的末端设有螺孔I 10,通过螺栓与声学探头阵列伸 缩驱动机构ΠI的滑槽II 12相连;所述声学探头阵列伸缩驱动机构III，包括滑槽II 12，装 在滑槽II 12内的齿条II 13,在滑槽II 12的左端设有螺孔，通过螺栓与声学探头阵列升降 及旋转驱动机构II的齿条I 8相连，滑槽II 12左端设有步进电机D6,通过齿轮II 29与齿条 II 13相连，齿条II 13的右端设有螺孔II 15,通过螺栓与声学探头阵列主固定臂16相连， 滑槽II 12左端还设有测距激光发射器III 11，齿条II 13右端设有测距激光接收器III 14。
[0040] 所述声学探头阵列IV包括声学探头阵列主固定臂16,声学探头阵列主固定臂16的 下端设有螺孔，通过螺栓与声学探头阵列伸缩驱动机构ΠΙ的齿条II 13相连，声学探头阵 列主固定臂16上设有螺孔，通过螺栓与多条声学探头阵列分固定臂17相连，声学探头阵列 分固定臂17的一端设有螺孔，通过螺栓与声学探头阵列主固定臂16相连，声学探头阵列分 固定臂17上设有固定声学探头18的通孔，声学探头阵列主固定臂16中下部位置通过螺孔与 螺栓与声学探头阵列测试通道校正驱动机构支撑支架19相连，该支撑支架，在通道校正时 连上，在声压实测时，不连支撑支架，声学探头阵列主固定臂16中下部位置还设有用于检测 声学探头阵列主固定臂16是否与声学探头阵列测试通道校正驱动机构支撑支架19相连的 位置传感器K1，声学探头阵列主固定臂16的中部设有一个通孔46,用于测试通道校正时固 定声源参考位置声学探头44,同时通孔内设有一个用于检测声源参考位置声学探头44是否 位于声学探头阵列主固定臂16的通孔46内的位置传感器K3。
[0041] 所述声学探头阵列测试通道校正驱动机构V包括方型框架20和标准声波产生器Ξ 维运动控制机构，方型框架20左右两条边内侧设有滑槽III 52,所述标准声波产生器Ξ维 运动控制机构包括使标准声波产生器25做上下运动的横杆22,横杆22左右两端分镶嵌于方 型框架20左右两条边的滑槽III 52内，横杆22中部设有通孔，通过轴承套IV 47与丝杆I 21 相连，丝杆I 21下端通过轴承套III 37与方型框架20的下边相连，并且穿过方型框20的下 边与齿轮副F38相连，丝杆I 21上端通过轴承套V48与方型框架20的上边相连，方型框架20 下边还设有步进电机D8,通过齿轮副F38与丝杆I 21相连，横杆22横向中央设有滑槽IV 53， 滑槽IV 53内设有丝杆II 23,丝杆II 23左右端分别通过轴承套I 33、轴承套VI 49与横杆 22两侧端相连，横杆22左端设有步进电机D7，通过齿轮副D34与丝杆II 23相连，另外丝杆II 23还通过轴承套VII 50与控制声波产生器做平面运动的小车相连。
[0042] 所述的控制声波产生器做平面运动的小车包括纵向杆24,纵向杆24-端设有轴承 套VII 50与横杆22内的丝杆II 23相连，纵向杆24纵向中央设有滑槽V 54,滑槽V 54内设有 丝杆III 32,丝杆III 32两端通过轴承套IX 55、轴承套II 35与纵向杆24两端相连，丝杆 III 32还通过轴承套（图中未画出）与标准声波产生器25相连，纵向杆24前端还设有步进电 机D9,通过齿轮副E36与丝杆III 32相连。
[0043] 所述整个装置运动的驱动机构I的底座2下其中一个驱动轮1附近设有驱动其运动 的步进电机D1，步进电机D1通过齿轮副A27与该驱动轮1相连，底座2下的另一个驱动轮1的 一侧设有驱动其运动的步进电机D2,步进电机D2通过齿轮副B28与该驱动轮1相连，底座2- 侧还设有控制其运动方向的电磁检测机构57,底座2上设有一个步进电机D3,通过齿轮与量 角器传感器I 3相连，量角器传感器I 3上设有测距激光接收器I 4。
[0044] 所述的声源参考位置测量柱VI包括拉伸杆43、支撑杆42、声源参考位置测量柱基 座45，支撑杆42-端与声源参考位置测量柱基座45相连，另一端与拉伸杆43相连，支撑杆42 是一个空屯、圆形筒，位伸杆43-端插入支撑杆42内，可W上下拉伸，拉伸杆43上设有通孔 56,用于固定声源参考位置声学探头44,通孔56中还设有一个用于检测声源参考位置声学 探头44是否位于声源参考位置测量柱VI的位置传感器K2,支撑杆42上还设有紧固螺栓39， 用于固定拉伸杆42,声源参考位置测量柱基座45上设有步进电机D10,步进电机D10通过齿 轮与量角器传感器II 40相连，量角器传感器II 40上设测距的激光发射器I 41，步进电机 D10的运动可W带动量角器传感器II 40,从而可W带动测距的激光发射器I 41运动，激光 发射器I 41与测距激光接收器I 4,可W测量声源参考位置与待测声学全息处测试装置底 座2中屯、处的距离，量角器传感器I 3与量角器传感器II 40,可W测方位;所述的标准声波 发生器25包括基体61、压电片60、吸声筒58、声学探头固定弹性橡胶圈59,其中压电片60,在 外加激励信号作用，产生声波，吸声筒58是由吸声材料做成，可W防止声波的反射，声学测 试时即通道校正测时套在声学探头上，声学探头固定弹性橡胶圈59,在做声学测试，固定声 学探头，并且起密封作用，点声源标准声波发生器62包括一只特制的扬声器，在外加激励信 号作用产生声源，作为一种变换形式所述的标准声波发生器也可W用标准声波发生器阵 列，如图22,运样在测试通道校正，校正时间更短，但必须要求阵列中每一个标准声波发生 器的性能是一样的，另外图23的是测试装置中另外一种声学探头阵列结构示意图，该声学 探头阵列的分固定臂是球弧形的，特别适合球面波的测量。
[0045] 如图1至图4本实用新型一种复杂稳定声场声压测试装置智能控制系统包括控制 中屯、模块70及分别与控制中屯、模块70相连的附属模块71、与上位机接口模块72、电磁检测 模块73、测距模块74、声压测试计算模块75、整个装置运动驱动模块76、声学探头阵列升降 及旋转驱动模块77、声学探头阵列伸缩驱动模块78、声学探头阵列测试通道校正驱动机构 驱动模块79、信息输入显示模块80。所述的控制中屯、模块70包括数字信号处理忍片 DSP28335,分别与DSP28335相连的晶振电路、电源电路、数据交换有线、无线接口电路Ια、数 据交换有线、无线接口电路Ι?Α，其中数据交换有线、无线接口电路Ια还与声压测试计算模块 (75)中的数据交换有线、无线接口单元Ib相连，通过种接口，控制中屯、模块(70)可W与声压 测试计算模块(75)进行数据交换，运里特别设置了一个无线接口，目的是便于声压测试计 算模块(75)可W与控制中屯、模块(70)完全分离，便于单独使用，数据交换有线、无线接口电 路IlA与信息输入显示模块(80)中数据交换有线、无线接口单元IIb相连，通过运个接口，控 制中屯、模块(70)可W与信息显示模块(80)进行数据交换。所述附属模块71包括Κ1、Κ2、Κ3位 置信号检测电路，它们分别与位置传感器Κ1、Κ2、Κ3相连，还包括遥控发射接收信号电路，运 个信号电路主要用于遥控手柄信号输入与输出，是手动驱动步进电机D1、D2的输入输出信 号，与上机接口模块72包括与上位机交换信息电路，运个信息电路主要是与上位机交换信 号，可W把数据传送到更高一级的计算机进行处理，也可W接收上位机下传的数据，电磁检 测模块73包括电磁检测电路，它与设置在底座2下的电磁检测机构57相连，还包括铺设从起 点到终点产生电磁场的导线，当导线通上低频电流时，就会产生磁场，电磁检测机构57根据 检测到的磁场来控制整个测试装置的运动方向，如图5所示;所述测距模块74包括分别与 DSP2833 5相连的测距激光I发射、接收电路、测距激光II发射、接收电路、测距激光ΠI发射、 接收电路、步进电机D3驱动电路，与步进电机D3驱动电路相连的步机电机D3，步机电机D3通 过齿轮与量角器传感器I 3相连，量角器传感器I 3上设有测距激光接收器I 4,还包括步进 电机D10驱动电路，与步进电机D10驱动电路相连的步进电机D10,步进电机D10通过齿轮与 量角器传感器II 40相连，量角器传感器II 40上设有测距激光发射器I 41，测距激光I发 射、接收电路分别与测距激光发射器I 41、测距激光接收器I 4相连，测距激光II发射、接收 电路分别与测距激光发射器II 6、测距激光接收器II 9相连，测距激光III发射、接收电路 分别与测距激光发射器III 11、测距激光接收器III 14相连，通过测距激光I发射、接收电 路可W测出待测处整个装置底座2与原点（即声源参考位置)的距离，而量角器传感器I 3和 量角器传感器II 40的配合，可W测出整个测试装置的方位，即可得出待测处整个测试装置 底座帥屯、点与原点连线与坐标轴X轴方向的夹角〇，W便于后面的坐标计算，如图5所示，而 步进电机D4、步进电机D10在系统的控制下，分别可W正反转，通过齿轮传递给量角器传感 器I 3、量角器传感器1140,从而可W调整测距激光发射器I 41，和测距激光接收器I 4的方 位，能使测距激光发射器I 41发射的激光信号被测距激光接收器I 4接收；测距激光II发 射、接收电路可W测出声学探头阵列IV上升或下降的距离，测距激光ΠΙ发射、接收电路可 W测出声学探头阵列IV前伸或后缩的距离，激光测距的原理是通过激光接收器收到激光信 号的时刻减去激光发射器发射激光信号的时刻所得时间差来乘W光速得到距离。
[0046]所述整个装置运动驱动模块76包括分别与DSP28335相连的步进电机D巧E动电路、 步进电机D2驱动电路，与步进电机D巧E动电路相连的步进电机D1，与步进电机D2驱动电路 相连的步进电机D2,步进电机D1通过齿轮副A27与驱动轮1相连，步进电机D2通过齿轮副B28 与另一个驱动轮1相连，通过步进电机D1、步进电机D2的正反转，从而带动驱动轮1的运动， 再加上万向轮30的配合，可W驱动整个测试装置按规定的方向运动;所述声学探头阵列升 降及旋转驱动模块包括分别与DSP28335相连的步进电机D4驱动电路、步进电机D5驱动电 路，与步进电机D4驱动电路相连的步进电机D4,步进电机D4通过齿轮副C31与滑槽I 7相连， W及与步进电机D5驱动电路相连的步进电机D5,步进电机D5通过齿轮I 26与齿条I 8相连， 步进电机D4的正反转，可W带动滑槽I 7的正反转，从而可带动声学探头阵列IV的旋转，从 而可W调整声学探头阵列IV的方位，步进电机D5的正反转，通过齿轮I 26带动齿条I 8的上 升或下降，从而可w调整声学探头阵列IV的高度，从而为后面声学探头阵列坐标定位做准 备。
[0047]所述声学探头阵列伸缩驱动模块78包括与DSP28335相连的步进电机D6驱动电路， W及与步进电机D6驱动电路相连的步进电机D6,步进电机D6通过齿轮II 29与齿条II 13相 连，步进电机D6的正反转，可W带动齿条II 13前伸或后缩，从而可W带动声学探头阵列IV 的前伸或后缩;所述声学探头阵列测试通道校正驱动机构驱动模块79包括与DSP28335相连 的步进电机D7驱动电路，W及与步进电机D7驱动电路相连的步进电机D7,步进电机D7通过 齿轮副D34与丝杆II 23相连，步进电机D7的正反转，通过齿轮副D34带动丝杆II 23的运动， 从而带动纵向杆24运动，还包括与DSP28335相连的步进电机D8驱动电路，W及与步进电机 D8驱动电路相连的步进电机D8,步进电机D8能过齿轮副F38与丝杆I 21相连，步进电机D8的 正反转，通过齿轮副F38带动丝杆I 21运动，从而带动横杆22做上升或下降运动，还包括与 DSP28335相连的步进电机D9驱动电路，W及与步进电机D9驱动电路相连的步进电机D9,步 进电机D9通过齿轮副E36与丝杆III 32相连，步进电机D9的正反转，通过轮副E36带动丝杆 III 32运动，从而带动标准声波发生器25的运动。
[004引所述的声压测试计算模块75包括主控制单元7501、与主控制单元相连的标波声波 产生单元7504、测试通道单元7503，数据交换单元7505,信息显示单元7502,主控制单元 7501基于FPGA组成，FPGA是Field-Programmable Gate Arrayr的简称，即现场可编程口阵 列，位于FPGA忍片内部的分单元包括全息声压采集单元、时钟信号管理单元、同步脉冲分配 单元、外部DDS接口单元、全息声压计算单元、内部控制单元、内部的各个分单元通过总线相 连，其中全息声压采集单元主要与测试通道单元7503相连，负责多路测试通道声压信息的 采集，时钟信号管理单元，主要是与外部输入时钟信号相连，对时钟信号进行倍频或分频， 产生各个分单元所需要的时钟，同步脉冲分送单元主要产生各种同步脉冲，由于有多个测 试通道进行声压测试，所W在对测试通道进行通道校正及声压实测时，要求各个分单元同 时工作，即时间起点一样，运就要求同步脉冲分送单元产生各种同步脉冲，外部DDS接口单 元主要是与标波声波产生单元7504相连，目的把是内部控制单元提供的频率控制字送给标 准声波产生单元7504的外置多支路DDS单元(DDS是Direct Digital Synthesizer的简称， 即直接数字式频率合成器，运个单元内部图较简单，技术也上较完善，运里不详细说出），全 息声压计算单元是把全息声压采集单元采集的数据按相应的算法求出声源福射信号中各 个频率分量在测点的幅值、频率、相位，内部控制单元主要是完成主控制单元7501中一些事 务处理，是一个小的控制中屯、，对主控制单元7501内外部各个分单元进行控制，所有的基于 FPGA的内部分单元由FPGA编程语言VHDL语言生成，主控制单元7501外部的分单元包括分别 与FPGA忍片相连的FPGA配置单元、电源单元、键盘接口单元、FPGA外部振荡电路单元，系统 复位单元，其中的FPGA配置单元主要是存储产生主控制单元7501内部分单元的程序;所述 标准声波产生单元7504的分单元包括与主控制单元7501相连的外置多支路DDS单元、与外 置多支路DDS单元相连的多支路比较单元，与多支路比较单元相连的高速多支路电子选择 开关、与高速多支路电子选择开关一个支路相连的单一标准声波发生器或标准声波发生器 阵列，与高速多支路电子选择开关另一个支路相连的点声源标准声波发生器，其中外置多 支路DDS单元主要是根据主控制单元7501送来的频率控制字合成一个或多个已知频率、幅 值、初相位的标准正旋波，多支路比较单元是对外置多支路DDS单元送来的正旋波进行过零 比较，目的是对相位进行一次校正，高速多支路电子选开关是起一个开关作用，当对测试通 进行校正时，高速多支路选择开关接向单一标准声波发生器或标准声波发生器阵列，当测 试背景噪声时，接向点声源标准声波发生器62，当做声压实测时，该单元关闭，标准声波发 生器或标准声波发生器阵列W及点声源标准声波发生器62在外加激励信号作下，产生声 源;所述的测试通道单元7503的分单元包括与主控制单元7501相连的多支路高速A/D网络 单元、与多支路高速A/D网络单元相连的多支路信号偏置单元、与多支路信号偏置单元相连 的多支路信号放大单元、与多支路信号放大单元相连的声学传声筒阵列，声学传声筒阵列 是由多个声学测试探头组成，即声学探头阵列IV，其中多支路高速A/D网络单元主要是对个 测试通道的信号进行模数转换，多支路信号偏置单元是防止输入到多支路高速A/D网络的 信号为负值，对测试通道输入的信号进行一个电平上移，多支路信号放大单元是对测试通 道的声学传声筒阵列送来的微弱信号进行放大;所述的数据交换单元7505的分单元包括与 分别主控制单元7501相连数据交换有线、无线接口单元Ib，数据交换有线、无线接口单元 Π?Α，其中数据交换有线、无线接口单元Ib与控制中屯、模块70的数据交换有线、无线接口电 路Ια相连，数据交换有线、无线接口单元IIlA与信息输入显示模块80中数据交换有线、无线 接口单元IIIb相连，为了各个模块能分开放置，运里数据交换采用了两种接口，一种是无线 接口，一种是有线接口，可W根据现场的需要来选择;所述的信息显示单元7502包括与主控 制单元相连LCD接口单元，与LCD接口单元相连的LCD，运个LCD是专口为声压测试计算模块 75而设，显示声压采集及计算信息，便于运个模块单独使用时的信息显示，当然运个信息也 可W通过数据交换有线、无线接口单元II Ια，通过信息输入显示模块80来显示。
[0049] 所述的信息输入显示模块80包括主控制单元8001、与主控制单元8001相连信息显 示单元8002、数据交换单元8003,其中主控制单元8001基于FPGA忍片组成，其内部分单元包 括内部控制单元、LCD输出控制单元、同步时钟分配单元、时钟单元，内部控制单元主要是起 控制管理作用，对主控制单元(8001)的各分单元进行控制，LCD输出控制单元主要是对外部 的LCD驱动单元进行管理，时钟单元是时钟管理，分步时钟分配单元是产生同步脉冲，内部 单元通过内部总线相连，内部分单元由FPGA编程语言VHDL语言生成，外部的分单元包括与 FPGA忍片相连的电源电路单元、复位单元、FPGA配置单元、外部晶振单元、键盘单元。信息显 示单元(8002)包括W下分单元，与主控制单元8001相连的LCD驱动单元、与LCD驱动单元相 连的LCD。数据交换单元8003包括W下分单元，分别与主控制单元(8001)相连的数据交换有 线、无线接口单元Πβ、数据交换有线、无线接口单元IIIb，其中数据交换有线、无线接口单元 山与控制中屯、模块70中数据交换有线、无线接口电路山相连，数据交换有线、无线接口单 元IIIb与声压测试计算模块75中的数据交换有线、无线接口单元IIlA相连，单独设置运个信 息输入显示模块80的目的是，运模块可W独立出来，特别是通过无线接口，运个模块与其他 模块没有线连接，可W拿到手上，便于数据的输入与信息的显示。
[0050] 本实用新型之一种复杂稳定声场声压测试装置智能控制系统控制过程如图6所 示，系统上电，首先进行控制中屯、模块70初始化，然后判初始化是否成功，如不成功，则判断 是否超时，如不超时，则继续判断初始化是否成功，如超时则显示系统错误，如果初始化成 功，则控制中屯、模块70向各分模块发出初始化命令并发出应答确认信号，然后判断是否收 到全部应答信号，如没有全部收到，则判断初始化是否超时，如超时，则显示系统错误，如不 超时，则继续判断是否收到全部应答信号，如收到，则进行进入系统就绪，可W进行声压测 试，给出"请输入声源参考位置及待测声学全息面中屯、点坐标的提示"，然后判断是否有上 位机坐标数据输入，如果没有，就判断信息显示输入模块80是否有坐标输入，如有，则进入 声学探头阵列坐标定位分流程，如没有，则继续判断上位机是否有坐标数据输入，如果上位 机有坐标输入，则也进入探头阵列坐标定位分流程，声学探头阵列坐标定位分流程结束后， 则进入声压测试计算分流程，声压测试计算分流程结束后，则判断测试任务是否结束，如结 束，则任务结束，如还有进入下一个测点，则返回到判断上位机是否有坐标数据输入，进入 下一次测试任务。
[0051] 所述声学探头阵列坐标定位分流程控制过程如图7,首先是声源参考位置及待测 量声学全息面中屯、处坐标输入，通过运两个坐标加上装置的尺寸求出待测处装置底座2中 屯、点所在的坐标，然后判断声源参考位置测量柱是否位于声源参考位置，如不是，给出"请 把声源参考位置测量柱置于声源参考位置"的提示信息，同时再次判断声源参考位置测量 柱是否位于声源参考位置，如是，则判断从声源参考位置到待测处底座2中屯、点所在的坐标 之间的电磁细导线是否架设好，如没有，则给出"请钱铺设电磁细导线"的提示信息，如架设 好了，请判断整个测试装置是否位于声源参考位置，如不是，则利用遥控操作手柄输入信号 驱动步进电机D1，D2,来驱动整个测试装置到达待测声学全息面附近位置，如是，则判断是 否有遥控手柄信号输入，如有则利用遥控操作手柄输入信号驱动步进电机D1，D2使整个测 试装置到达待测声学全息面附近位置，如没有，系统则根据电磁检测模块反馈回来的信号 自动驱动电机步进D1，D2,使整个测试装置到达待测声学全息面附近位置，然后驱动步进电 机D3、D10带动量角器传感器I 3、量角器传感II 40转动，量角器传感I 3上的测距激光接收 器I 4、量角器传感器II 40上测距距激光发射器I 41都随之转动，使测距激光发射器I 41 的信号能被测距激光接收器I 4接收，测出声源参考位置与待测处整个装置底盘2中屯、处的 距离，加上量角器传感器I 3、量角器传感器II 40的角度，测出方位，加上声源参考位置的 坐标W及装置的尺寸，通过空间坐标变换公式计算出待测声学全息中屯、处坐标，然后判断 待测声学全息中屯、处坐标与设定的的相同吗，如相同则结束，如不相同，则通过驱动步进电 机D3调整声学探头阵列IV的方位，通过驱动步进电机D4调节声学探头阵列IV的高度，通过 驱动步进电机D5调节声学探头阵列前伸后缩的长度，对坐标进行校正，如果还达不到要求， 再适当通过驱动步进电机D1、D2再一次校正，使待测声学全息面中屯、处坐标与设定坐标的 相同，在步进电机D4、D5工作的同时，测距激光II发射、接收电路、测距激光ΠI发射、接收电 路也开始工作，对高度、长度进行测量。
[0052] 所述压测试计算步骤分流程如图9,在声学探头阵列坐标定位分流程结束后进入 该流程，该流程的第一步是进入测试通道校正步骤分流程，测试通道校正步骤分流程结束 W后，高速多支路选择开关指向点声源标准声波发生器62,然后判断声源参考位置探头44 是否回到声源参位置测量柱45，如不是，则给出"请放回的"提示信息，如是，则主控制单元 7501的内部控制单元送出一个标准频率控制字，该信号产生一个标准声波信号，该信号为 " =斗(运里为了便于说明没有对信号进行功率放大，信号放大，只是加了一个系 数，算法是一样的，式中k为波数，r为传声传播的距离），然后启动f+1路测试通道，其中第f 路接声源参考位置测试通道，每一路测试通道测试N个数据，然后用标准声波信号 " = 的离散值作为自适应算法的参考输入，标准声波信号加背景噪声信号y二U+ noise的离散值，即每一个测试通道采信输出的信号作为自适应算法的源信号输入，确定步 长与自适应算法的初值，利用自适应算法公式得出的误差信号就是每一个测试通道的背景 噪声noise的离散值noisei(n)，其中1为0至化，η为0到N，然后关闭DDS输出通道，进行声压实 测，在同步脉冲的工作下，每一个测试通道采集Ρ组数据xfK(n)，每一组Ν个数据，如果运Ρ组 数据是在相同环境下测量P次所得，则uu = 0,如果是一次采集中测量P组数据，则uu=l，其 中F的范围为〇-f，K为1到p，n为0到N，然后进入实测声压计算流程，实测声压计算流程结束 后，则声压测试计算分流程结束。
[0053] 所述测试通道校正步骤分流程如图8,该流程的控制过程步骤为:输入声学探头阵 列的行数与列数W及声学探头的个数f+l，W及需要校正的频率个数h，并置变量F = f，T = h，然后判断声源参考位置测试探头44是否位于标定处通孔46处，如不是，给出"请置于标定 处"的提示信息，如是，则判断标准信声波产生器25是否位于初始位置处，如不是，通过声学 探头阵列测试通道校正驱动机构V使标准声波产生器25位于初始位置，然后再判断，如是， 贝1J声压测试计算模块75主控制单元7501的内部控制单元向外部DDS接口单元、测试通道单 元7503,标准声波产生单元7504等相关单元发出应答确认信号，然后判断是否收到全部应 答信号，如不是，则判断是否多次重发，如是多次重发，则给出"声压测试计算模块(75)出 错"的提示信息，否则再检测是否收到全部确认应答信号，如是，则判断频率个数τ变量是否 为〇(即要校正的频率个数是否测试完），如为0,则流程结束，如不等于〇，F = F-l，T = T-lj$ 事先规定的频率送出第τ个频率控制字，即产生一个标准正旋信号4 (运是一个复 信号，取它的虚部就是正旋信号，上下类似的表达式意义相同），然后判断F是否为-1，如 为-1，则返回到检测τ是否为0,如不为0,则高速多支路选择开关接向标准声波产生器25,同 时声学探头阵列测试通道校正驱动机构V使标准声波生器25套在第F路的声学探头上，启动 第F路测试通道的校正，在同步脉冲同步下，采集Ν个数据，得出信号叫己运个 离散数据UF(n)与给定的频率控制字提供的标准信号标准声波生器是直接套在 声学探头上，声传播的距离r近似等于0,同时没有把信号放大，所W声波信号与激励相同， 如果信号放大了，加一个修正系数，算法是一样的，因为下面的通道幅值校正系数可W对幅 值进行校正，运里没有考虑声波产生器25中的压电片60的相位延迟，因为信号稳定后，运个 相位角很小，而且可W根据压电材料公式可W计算出，可W通过电路进行补偿，也可W通过 算法进行补偿，运里为了便于说明，先不考虑运个相位延迟，另外因为所有的相位角一般都 一个相对相位角，即相对声源参考位置的相位角，即利用每一个测试通道求得的相位角减 去声源参位置测试通道的相位角，由于是同一个压电片，所W压电片所产生的相位延迟就 去掉了）的离散信号k(n)互谱，同时对两个信号进行自谱，即得出该测试通道的延迟相位

T为周期，μ 为信号延迟时间，acos表示求反余旋，第f路是声源参考标位置的测试通道，它的延迟相位 为通道幅值校正为系数3
τ为1到h。
[0054] 所述的声压实测计算步骤分流程如10,该流程控制计算步骤为:实测声压计算流 程开始，输入uu，noisei(n)，祉κ(η)，其中1，F为0到f，K为1到P，然后W每一路测试通道的背 景噪声noisei(n)为参考信号输入，WxFK(n)作为源信号输入，确定自适应的步长，与权值的 初值，利用自适应算法求出的误差信号e(n)，得到每一路测试通道检测到的声源福射信号 sh(n)(该信号已经把背景噪声信号剥离，变成较为干净的信号），其中F为0至化，K为1到P，然 后对每一路测试通道采集的第一组数据进行快速傅里叶变换即hFi = fft(SFi(n))，然后找 出频域数据中波峰所对应的频率与幅值大致估计值，然后利用能量重屯、法对频谱进行校 正，即A别刑巧公式：
[0化5]
[0化6] 对频率与幅值进行校正，其中= ^ Μ-般取1或2，Xk为快速傅里叶变换中频谱 图中k位置的复值谱，Kt为能量恢复系数，Kt的选取一般与窗函的选取有关，用化nning窗时 一般取8/3，δρτ为通道幅值校正系数，即测试通道校正分流程求得的通道幅值校正系数，从 而求得声源福信号在每一个测试通道上的频率分量声波的幅值Aft和频率WT，其中F为0到 f，T为1到m，N快速傅里叶计算的点数，该步束后利用所求得的频率与幅值对每一个测试通 道的m个频率分量求相位角，即利用每一个通道得到的频率与幅值组成m个单频信号，即 知=少返个信号离散化为阱τ(η)然后运m个单频信号分别与该通道的P组数据互谱， 利用信号正交为0,及能量不变原则，就可W求得该测试通道在该频率下声波信号在测点的 P组相位角：
[0化7]
[0化引其中F为0到f，K为1至Ijp，τ为1至Ijm。然后对变量UU进行判断，如果UU = 0，则
，其中F为惦化，κ为巧虹，τ为巧Ijm，如果UU声0，则
其中F为0到f，K为巧ljp，T为巧Ijm，At为P组数据相邻组数据组的采信间隔，然后该相位角+ 测试通道相位补偿角，就得到声福射信号中每一个频率分量测点真实相位角，即 恥，WfT为声源参考位置测试通道的相位角，其中F为0到f，T为巧Ijm，如要求出0 至lJf-1路测试通道相位于声源参考位置的相位角，可W用每一路测试通道的相位角减去声 源参考位置的相位角，运个相位角与时间无关，只与声波传播的距离有关，即：ΠΡτ = Φχτ- 恥τ至此已全求全部测试通道每一个频率分量声波的相位、频率、幅值 至化-1，τ为1到m上面测试通道校正步骤分流程与声压实测计算步骤分流程都用到了变量τ， 其中通道校正流程τ为1到h，而且声压实测计算步骤分流程中τ为1到m，但是在实际测量 时，取h=m。
[0059]所述的自适算法公式为
公式中的CT(n)，λ(η)为自适 应算法的权值信号与步长信号，e(n)为误差信号，u(n)为源输入信号，如图11所示。
【主权项】
1. 一种复杂稳定声场声压测试装置智能控制系统，其特征在于该智能控制系统所控制 的复杂稳定声场声压测试装置包括整个装置运动的驱动机构I、声学探头阵列升降及旋转 驱动机构II，声学探头阵列伸缩驱动机构III、声学探头阵列IV、声学探头阵列测试通道校 正驱动机构V、声源参考位置测量柱VI，点声源标准声波发生器VII;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附属模块(71 )、与上位机接口模块(72 )、电 磁检测模块(73)、测距模块(74)、声压测试计算模块(75)、整个装置运动驱动模块(76)、声 学探头阵列升降及旋转驱动模块(77)、声学探头阵列伸缩驱动模块(78)、声学探头阵列测 试通道校正驱动机构驱动模块(79)、信息输入显示模块(80);所述的控制中心模块(70)包 括数字信号处理芯片DSP28335,分别与DSP28335相连的晶振电路、电源电路、数据交换有 线、无线接口电路Ια、数据交换有线、无线接口电路IIa，数据交换有线、无线接口电路Ια还与 声压测试计算模块(75)相连，数据交换有线、无线接口电路ΙΙα还与信息输入显示模块(80) 相连;所述附属模块(71)包括与DSP28335相连的Κ1、Κ2、Κ3位置信号检测电路和遥控发射接 收信号电路，与上机接口模块(72)包括与DSP28335相连的与上位机交换信息电路，电磁检 测模块(73)包括与DSP28335相连的电磁检测电路，电磁检测电路与底座（2)上的电磁检测 机构（57)相连，测距模块(74)包括分别与DSP28335相连的测距激光I发射、接收电路、测距 激光Π 发射、接收电路、测距激光III发射、接收电路、步进电机D3驱动电路，与步进电机D3 驱动电路相连的步机电机D3,步机电机D3通过齿轮与量角器传感器1(3)相连，量角器传感 器1(3)设有测距激光接收器1(4)，还包括步进电机D10驱动电路，与步进电机D10驱动电路 相连的步进电机D10,步进电机D10通过齿轮与量角器传感器II (40)相连，量角器传感器II (40) 上设有测距激光发射器1(41)，测距激光I发射、接收电路分别与测距激光发射器I (41) 、测距激光接收器1(4)相连，测距激光II发射、接收电路分别与测距激光发射器11(6)、 测距激光接收器11(9)相连，测距激光III发射、接收电路分别与测距激光发射器111(11)、 测距激光接收器III (14)相连。2. 如权利要求1所述的一种复杂稳定声场声压测试装置智能控制系统，其特征在于，所 述整个装置运动驱动模块(76)包括分别与DSP28335相连的步进电机D1驱动电路、步进电机 D2驱动电路，与步进电机D1驱动电路相连的步进电机D1，与步进电机D2驱动电路相连的步 进电机D2,步进电机D1通过齿轮副Α(27)与驱动轮（1)相连，步进电机D2通过齿轮副Β(28) 与另一个驱动轮1相连;所述声学探头阵列升降及旋转驱动模块(77)包括分别与DSP28335 相连的步进电机D4驱动电路、步进电机D5驱动电路，与步进电机D4驱动电路相连的步进电 机D4,步进电机D4通过齿轮副C(31)与滑槽1(7)相连，以及与步进电机D5驱动电路相连的步 进电机D5,步进电机D5通过齿轮1(26)与齿条1(8)相连。3. 如权利要求1所述的一种复杂稳定声场声压测试装置智能控制系统，其特征在于，所 述声学探头阵列伸缩驱动模块(78)包括与DSP28335相连的步进电机D6驱动电路，与步进电 机D6驱动电路相连的步进电机D6,步进电机D6通过齿轮11(29)与齿条11(13)相连;所述声 学探头阵列测试通道校正驱动机构驱动模块(79)包括与DSP28335相连的步进电机D7驱动 电路，以及与步进电机D7驱动电路相连的步进电机D7,步进电机D7通过齿轮副D(34)与丝杆 11(23)相连，还包括与03?28335相连的步进电机08驱动电路，以及与步进电机08驱动电路 相连的步进电机D8,步进电机D8能过齿轮副F(38)与丝杆1(21)相连，还包括与DSP28335相 连的步进电机D9驱动电路，以及与步进电机D9驱动电路相连的步进电机D9,步进电机D9通 过齿轮副E(36)与丝杆111(32)相连。4. 如权利要求1所述一种复杂稳定声场声压测试装置智能控制系统，其特征在于，所述 的声压测试计算模块(75)包括主控制单元(7501)、标波声波产生单元(7504)、测试通道单 元(7503)，数据交换单元(7505)，信息显示单元(7502)，主控制单元(7501)基于FPGA组成， 位于FPGA芯片内部的分单元包括全息声压采集单元、时钟信号管理单元、同步脉冲分配单 元、外部DDS接口单元、全息声压计算单元、内部控制单元，内部的各个分单元通过内部总线 相连，外部的分单元包括分别与FPGA芯片相连的FPGA配置单元、电源单元、键盘接口单元、 FPGA外部振荡电路单元、系统复位单元;所述标准声波产生单元(7504)的分单元包括与主 控制单元（7501)相连的外置多支路DDS单元、与外置多支路DDS单元相连的多支路比较单 元，与多支路比较单元相连的高速多支路电子选择开关、与高速多支路电子选择开关一个 支路相连的单一标准声波发生器或标准声波发生器阵列，与高速多支路电子选择开关另一 个支路相连的点声源标准声波发生器(62);所述的测试通道单元(7503)的分单元包括与主 控制单元(7501)相连的多支路高速A/D网络单元、与多支路高速A/D网络单元相连的多支路 信号偏置单元、与多支路信号偏置单元相连的多支路信号放大单元、与多支路信号放大单 元相连的声学传声筒阵列；所述的数据交换单元(7505)的分单元包括与分别主控制单元 (7501)相连数据交换有线、无线接口单元Ib，数据交换有线、无线接口单元II Ia，其中数据交 换有线、无线接口单元Ib还与控制中心模块（70)相连，数据交换有线、无线接口单元IIΙα还 与信息输入显示模块(80)相连，所述的信息显示单元(7502)包括与主控制单元(7501)相连 IXD接口单元，与IXD接口单元相连的IXD。5. 如权利要求1所述一种复杂稳定声场声压测试装置智能控制系统，其特征在于，所述 的信息输入显示模块(80)包括主控制单元（8001)、信息显示单元（8002)、数据交换单元 (8003)，其中主控制单元(8001)基于FPGA芯片组成，位于FPGA内部的分单元包括内部控制 单元、IXD输出控制单元、同步时钟分配单元、时钟单元，内部单元通过内部总线相连，外部 的分单元包括与FPGA芯片相连的电源电路单元、复位单元、FPGA配置单元、外部晶振单元、 键盘单元，信息显示单元(8002)包括以下分单元，包括与主控制单元(8001)相连的LCD驱动 单元、与IXD驱动单元相连的IXD，数据交换单元(8003)包括以下分单元，分别与主控制单元 (8001)相连的数据交换有线、无线接口单元IIb、数据交换有线、无线接口单元II Ib，数据交 换有线、无线接口单元Πβ还与控制中心模块(70)相连，数据交换有线、无线接口单元II Ib还 与声压测试计算模块(75)相连。
【文档编号】G01H17/00GK205670047SQ201620140262
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年2月22日
【发明人】伍松, 周振华, 向宇
【申请人】广西科技大学