在海洋探索、水下通信、國防安全及資源開發(fā)等領(lǐng)域,水聲技術(shù)扮演著至關(guān)重要的角色。其核心——水聲換能器與系統(tǒng)的性能,直接決定了水下探測的精度、通信的可靠性與導(dǎo)航的準(zhǔn)確性。針對(duì)這一高精度、復(fù)雜環(huán)境的測試需求,簡儀科技憑借其深厚的測控技術(shù)積累,推出了先進(jìn)的模塊化水聲測試系統(tǒng)解決方案,為研發(fā)與質(zhì)量控制提供了強(qiáng)大、靈活且高效的測控工具。
一、直面挑戰(zhàn):水聲測試的復(fù)雜性與高要求
傳統(tǒng)水聲測試往往面臨諸多挑戰(zhàn):測試信號(hào)頻率范圍寬(從幾Hz到數(shù)MHz)、動(dòng)態(tài)范圍大、對(duì)相位一致性要求極高;需要模擬復(fù)雜的水聲信道環(huán)境;測試系統(tǒng)需具備高同步精度以支持多通道陣列測試;系統(tǒng)還需兼顧研發(fā)驗(yàn)證與產(chǎn)線批量測試的不同需求,要求高度的自動(dòng)化與可重復(fù)性。簡儀的解決方案正是為應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)而生。
二、核心優(yōu)勢:模塊化、高精度、軟件定義的開放式平臺(tái)
簡儀水聲測試系統(tǒng)解決方案構(gòu)建于其成熟的PXI和PCIe模塊化儀器平臺(tái)之上,具備以下核心優(yōu)勢:
- 高性能硬件基石:系統(tǒng)采用高精度、高同步的任意波形發(fā)生器(AWG)模塊產(chǎn)生復(fù)雜的激勵(lì)信號(hào);使用高速高分辨率數(shù)字化儀(Digitizer)模塊進(jìn)行信號(hào)采集與分析。所有模塊通過精密的定時(shí)與同步總線(如PXI的觸發(fā)、時(shí)鐘線)實(shí)現(xiàn)納秒級(jí)同步,完美滿足多通道水聲換能器陣列的幅相一致性測試需求。
- 軟件定義的靈活性:基于簡儀銳視測控軟件平臺(tái),用戶可通過圖形化編程(如C#、Python)或直接調(diào)用豐富的測量函數(shù)庫,快速構(gòu)建自定義的測試流程。無論是簡單的單頻脈沖響應(yīng)測試,還是復(fù)雜的寬帶信號(hào)調(diào)制解調(diào)、信道模擬、聲場分析,都能通過軟件靈活配置,極大地縮短了開發(fā)周期。
- 開放性與可擴(kuò)展性:采用標(biāo)準(zhǔn)的PXI/PCIe工業(yè)架構(gòu),系統(tǒng)可以輕松集成第三方儀器或未來升級(jí)硬件模塊。從基礎(chǔ)的發(fā)射電壓響應(yīng)、接收靈敏度測試,到完整的聲源級(jí)、指向性圖案、諧波失真、互易法校準(zhǔn)等高級(jí)測試,系統(tǒng)均可通過模塊組合平滑擴(kuò)展。
- 自動(dòng)化與生產(chǎn)就緒:解決方案配套成熟的測試執(zhí)行與管理軟件,支持全自動(dòng)化的測試序列執(zhí)行、數(shù)據(jù)記錄、報(bào)告生成及結(jié)果判定(Pass/Fail),能夠無縫對(duì)接生產(chǎn)線,實(shí)現(xiàn)水聲器件與系統(tǒng)的快速、一致批量測試。
三、典型應(yīng)用場景
- 換能器研發(fā)與表征:精確測量發(fā)射響應(yīng)、接收靈敏度、阻抗特性、脈沖波形、指向性圖(通過轉(zhuǎn)臺(tái)控制集成),為設(shè)計(jì)優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐。
- 聲納系統(tǒng)測試:模擬目標(biāo)回波、海洋環(huán)境噪聲、多徑效應(yīng)等,對(duì)聲納整機(jī)的探測、分辨與抗干擾性能進(jìn)行閉環(huán)驗(yàn)證。
- 水聲通信模塊測試:生成和解調(diào)各類水聲通信信號(hào)(如FSK, PSK, OFDM),評(píng)估其在模擬信道中的誤碼率性能。
- 校準(zhǔn)與計(jì)量:構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)水聲測試環(huán)境,用于傳遞標(biāo)準(zhǔn)或進(jìn)行產(chǎn)品出廠校準(zhǔn)。
四、完整解決方案的價(jià)值
簡儀的先進(jìn)水聲測試系統(tǒng)解決方案,不僅僅是一套高性能的測控設(shè)備集合,更是一個(gè)以軟件為核心的完整工程平臺(tái)。它將信號(hào)生成、數(shù)據(jù)采集、信號(hào)處理、算法分析和流程控制深度融合,打破了傳統(tǒng)固定功能儀器的局限。用戶得以將精力聚焦于測試方法本身與核心算法,而非底層硬件驅(qū)動(dòng)與集成難題,從而加速創(chuàng)新迭代,確保產(chǎn)品性能,最終在深邃莫測的水下世界中,獲得更敏銳、更可靠的“聽覺”與“聲音”。
通過簡儀科技的賦能,無論是國家級(jí)的研究機(jī)構(gòu),還是一線的水聲設(shè)備制造商,都能以更低的成本、更高的效率,駕馭水聲測試的復(fù)雜性,推動(dòng)中國乃至全球水聲技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步與應(yīng)用深化。