本文所介紹的測試系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)采集模塊進行數(shù)據(jù)采集，以計算機為平臺對數(shù)據(jù)進行分析、處理，能自動準確快速的得出列車沖動的等級和沖動的時間，并對司機的操縱水平以得分的形式進行評價，同時將分析結果形成記錄文件。數(shù)據(jù)采集模塊要實現(xiàn)加速度信號采集的實時性和精確性，加速度傳感器的選用是十分重要的，本文采用的加速度傳感器是美國AD公司生產(chǎn)的ADXL105微機械加速度計。它采用差動電容作為敏感元件，用閉環(huán)反饋力平衡技術和完整的信號調理電路構成閉環(huán)隨動式加速度計。

　　中國儀器儀表應用研究計了基于其內部運算放大器的壓控電源二階低通濾波電路，以濾掉高頻干擾信號，而只采集對人體有影響的低頻信號。傳感器的模擬信號接入前，為防止衰減和干擾，須先經(jīng)過電壓跟隨器，電壓跟隨器采用普通運放LM385.用10k的電阻調整偏置電壓，即當傳感器輸出為零時，調整內置運算放大器的輸出，使其在一個合適的輸出電壓位置以適應新的靈敏度。數(shù)據(jù)采集卡選用美國NI公司的USB－6008，采樣率可達到10kS／s，12位的精度，有8個模擬輸入通道，2個模擬輸出通道。數(shù)據(jù)采集的過程是首先對板卡進行初始化，接著配置采集方案，包括采集通道、通道增益、觸發(fā)方式配置，然后啟動數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖銛y式PC機，最后保存采集到的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)分析的關鍵是將沖動加速度信號從所采集的信號中提取出來，也就是要找到?jīng)_動加速度信號的特征信號。把最后一節(jié)車廂看成一個系統(tǒng)，列車剎車或變速時等同于給該列車車廂一個沖擊力。該沖擊力x（t）近似于瞬時的正弦波，延續(xù)時間為，如所示。

　　而此后列車加速度的變化可以看成是受到?jīng)_擊力所帶來激勵的響應y（t），如所示這個響應為一單邊減幅正弦波信號，其函數(shù)為：＝sin0＞0（2）相關是指客觀事物變化量之間的相依關系。自相關函數(shù)用Rx來表示，即：根據(jù)周期函數(shù)的自相關函數(shù)仍然是同頻率的周期信號的特性，而且其自相關函數(shù)在很大時都不衰減。在工程上一般用于在噪聲信號中提取有用信息和檢測信號中有無周期成分。對所采集的信號進行自相關分析，以便提取出有用的沖動加速度信號。根據(jù)公式（1）可知，沖動是瞬時的周期信號，所以其自相關函數(shù)也是和它同頻的周期信號，而垂向、橫向振動所引起的縱向加速度信號是隨機信號，其自相關函數(shù)是沒有周期性的，其自相關函數(shù)將隨值的增大很快趨近于零。通過多次隨車測試沖動持續(xù)的時間，并對結果進行統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)沖動時間持續(xù)的時間絕大多數(shù)持續(xù)在10s以內，所以以10s為一個統(tǒng)計時間段。是有沖動加速度和沒有沖動的加速度的自相關圖形和加速度原始圖形的對比（濾波后的）。

　　列車沖動評價標準在數(shù)據(jù)分析的過程中，根據(jù)一般沖動持續(xù)的時間，對所采集的數(shù)據(jù)剔除其直流分量，每10s一個統(tǒng)計時間段進行自相關分析，如果該段時間內2≥0.25（該值為經(jīng)過多次隨車試驗取得的門檻值），則該段時間有沖動發(fā)生，取出這段時間內的加速度數(shù)據(jù)，從中找到最大的加速度值，根據(jù)對沖動等級進行判斷。本文運用語言編寫程序，顯示數(shù)據(jù)采集的日期、加速度圖形、自相關圖形，并在有沖動的位置顯示沖動的等級（包括數(shù)據(jù)顯示和指示燈顯示）和沖動的時間，最后顯示本次行車的司機的得分，同時形成記錄文件保存分析結果。數(shù)據(jù)處理流程圖如所示。

　　【中國糧油儀器在線】部分信息來自互聯(lián)網(wǎng)，力求安全及時、準確無誤，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)對其觀點贊同或對其真實性負責。