落锤试验机原理以及组成部分
本文的目的是设计一种基于PXI数据采集卡的落锤试验机系统，重新设计其信号检测，显示和落锤试验机控制系统。它使主机的简单操作能够实现冲击试验，制动，冲击，信号检测，显示和数据分析的提高，实现落锤试验机的智能化和自动化。此外，落锤试验机仪还可以通过BP神经网络算法分析实验数据。当改变测试所需的峰值或脉冲宽度时，将根据学习结果提供推荐的工作台高度和衬垫厚度。
1冲击试验原理
在冲击试验过程中，试验材料直接固定在桌面上或用夹子固定在桌面上，工作面升高到一定高度，然后松开后自由下落，使桌面底部与基座上的波形发生器碰撞，使台面承受一个向上的冲击载荷通过台面传递到固定在台面上的样品，以实现对固定在工作台上的产品的冲击。此外，在工作台上安装加速度计，测量工作台的加速度，相对于标准波形绘制加速时间曲线，并分析测试数据。
加速度计由相应的信号调理电路转换成可收集的电压信号，并连接到PXI数据采集卡的模拟信号采集通道。 PXI数据采集卡的数字I/O端口通过I/O控制板控制气动液压设备。并收集编码器和接近开关输出信号。
2加速度采集
加速度计是一种能够测量加速度的电子设备。常用的加速度计主要是压电式的。原理是使用压电陶瓷或石英晶体的压电效应。当加速度计振动时，质量被施加到压电体上。组件上的力也会发生变化。当测得的振动频率远低于加速度计的固有频率时，力的变化与测得的加速度成正比[3]。
常用的加速度传感器是充电型加速度计（PE）和集成电子压电（IEPE）。根据测试对象和测试环境，使用不同的加速度计，因此落锤试验机与两个加速度计兼容。
3个I/O控制设备
设备的控制采用上位机的操作，以确保设备的自动化和智能化。主要控制装置是编码器，气动液压装置和接近开关，由PXI数据采集卡的数字I/O端口控制和采集。由于这些设备不能由PXI数据采集卡直接采集或控制，因此I/O控制板就是在这里设计的。
3编码器升降试验机台采用油缸设备，确保台面上升的稳定性。气动制动器用于制动，制动器的制动时间由制动器制动部件实现，以防止工作台的二次冲击并损坏试验机。
4个PXI数据采集卡
在研究现有落锤试验机时，发现大多数落锤试验机的采集和控制设备都是基于DSP或其他单片机。这种设备的优点是系统成本低，但缺乏稳定性和模块性。有利于以后的扩展和移植。鉴于此，研究开发了基于PXI数据采集卡的落锤试验机设备。
该系统采用的数据采集卡为NI PXI-6229，具有32位16位分辨率A/D通道，采样率高达250 KS/s，充分保证了加速度信号采集的实时性和完整性;有48个双向数字I/O端口，时钟频率为1 MHz，用于设备控制的时间控制。
5 PC设计
设计了一种基于PXI数据采集卡的落锤试验机系统。上位机可以通过BP神经网络学习样本数据，以帮助测试人员进行测试。该系统具有自动化程度高，稳定性好，扩展方便的优点。本文设计的电路在理论和实践上得到了验证。落锤试验机运行良好，可靠性高。
