基于ZYNQ MPSOC船舶数据采集仪器设计（三）振动，流量，功耗，EMC，可靠性测试

5.3.1 振动信号采集通道性能测试

为确保振动信号采集通道能够滤除高频噪声，本文设计抗混叠低通滤波电

路，现使 Multisim 软件进行仿真测试，仿真原理图如图 5-2 a)所示，幅频特性

曲线如图 5-2 b)所示。当增益为-3dB 时，截止频率约为 11kHz，满足设计指标。

然后为验证 AD7768 在 128 kHz 采样率下对不同振动模拟量信号的采集性

能，首先通过信号发生器输出 2.5 V 的不同频率信号，每一种频率信号均重复

测试 20 次，将采样电压与实际 2.5 V 进行比较，测试数据汇总如表 5-3 所示。

AD7768 振动信号采集监测如图 5-3 所示，通过 Vivado 软件自带的逻辑分

析仪（ILA）探针进行在线监测（如图 5-3 a)），并使用 SDK 软件监测 AD7768

驱动程序缓存中的数据（如图 5-3 b)）。

5.3.3 压力、液位、流量信号采集通道性能测试

由于缺乏真实船舶环境测试条件，测试方案基于传感器厂家标定曲线值开

展。为确保数据可靠性，采用高精度可编程电源（精度 ±0.01% FS）作为标准

输入源，通过 SDK 软件实时在线监测数据，其中压力信号采集通道输入电压

进行测试，液位与流量信号采集通道输入电流进行测试，每项测试重复 20 次

并记录极值，得出最大绝对误差。电源设备连接如图 5-6 所示。

5.7 舱室环境适应性测试

为确保船舶舱室多参量数据采集记录装置在海上恶劣环境中的可靠性和耐

久性，依据船级社 GD28-2023《船舶设备与系统可靠性验证指南》[64]，本文在

可靠性实验箱中对装置进行了全面的环境适应性测试。测试内容包括温湿度适

应性测试、盐雾测试、振动测试和电磁兼容测试。测试环境如图 5-22 所示。