使用NI LabVIEW和NI硬件开发G.R.A.S.麦克风校准系统

"对于我们的应用，选择NI公司的模块化硬件而非传统的台式仪器，关键原因是LabVIEW与NI硬件的无缝集成，这缩短了我们的总体开发时间。"– Ed Terrel, GRAS Sound & Vibration

The Challenge:

开发一个全自动化、可追踪的麦克风校准系统，并具有足够的可靠性用于内部生产和外部校准实验室。

　　The Solution:

使用NI LabVIEW图形化编程环境实现自动模拟测量、输出到静电致动器、开关盒的数字控制，以及活塞音频发生器的RS232通信，从而完成麦克风校准系统的编程。

Author(s):

Ed Terrel - GRAS Sound & Vibration

G.R.A.S. Sound & Vibration公司设计及生产非常广泛的产品，几乎覆盖了用于音频信号的可靠测试与记录所需要的所有前端设备。校准麦克风既复杂又耗时，而且测量的质量也是至关重要的。因此，当需要开发一个自动化麦克风校准系统时，我们要求该系统具有非常高的精确度和测量结果。

       （图解） G.R.A.S. Sound & Vibration公司设计及生产非常广泛的产品，几乎覆盖了用于音频信号的可靠测试与记录所需要的所有前端设备。

  　使用图形化系统设计完成自动化麦克风校准

我们选择NI PCI-4461动态信号采集板卡作为测量系统的核心，它具有2个24位模拟输入和2个24位模拟输出。PCI-4461板卡具有高达204.8 kS/s的采样速率，当与静电激励器耦合时，可以确定20Hz到90kHz范围内的响应频率。对于我们的应用，选择NI公司的模块化硬件而非传统的台式仪器，关键原因是LabVIEW与NI硬件的无缝集成，这缩短了我们的总体开发时间。

我们使用LabVIEW进行测量，执行模拟信号处理，并通过RS232接口控制一个精确的G.R.A.S.活塞发生器(Type 42AP)，以实现麦克风声压校准，其中使用了插入电压技术以确定开路灵敏度。此外，通过NI PCI-6503数字I/O板卡。来控制一个开关盒可以实现各种前置放大信号的自动化路由。

我们的系统同样适用于外部校准实验室，以及需要校准各种符合IEC标准的测量麦克风的工程师和科学家们。通过基于LabVIEW的G.R.A.S.校准软件SW0002来全自动控制测量和处理过程，它保证了使用者的麦克风校准是准确和可靠的。除了自动化校准过程，系统还提供了数据存储管理功能，并可轻松生成客户定制的校准证书。

     （图解） 我们使用LabVIEW来测量，实现模拟信号传输，以及精确控制G.R.A.S.活塞音频发生器(pistonphone)。