散热风扇质量检测分析系统.pdf

Computer Engineering and A pplications计算机工程与应用
2009,45(36)219
散热风扇质量检测分析系统
李学聪,华伦次,万频,李军
LI Xue-cong HUA Lun-ci, WAN Pin, LI Jun
广东工业大学自动化学院,广州51000
Faculty of Automation, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, China
L Xue-cong, HUA Lunci, WAN Pin, et al. Test and analysis system of cooling fan quality Computer Engineering and
pplications,2009,45(36):219-221
A
Abstract: A general microphone and PC sound card is used to acquire fan noise; FFT power spectrum is used for fan noise
analysis on frequency domain, and a conclusion of the attributes and varying trend of fan noises is made
Key words: Fast Fourier Transform(FFT); power spectrum; fan noise; Lab W unbalanced vibration
摘要:利用普通麦克风及声卡対散热风扇振动噪音进行采集,并利用FFT功率谱对风扇振动噪音进行频域分析;通过实验总结
了风扇振动噪音的幅烦特性及其变化规律。
关键词:快速傅里叶变换(FFT);功率谱;风扇噪音; Lab VIEW;不平衡振动
DOI:10.3778/isn.1002-8331,2009.36.062文章编号:1002-8331(2009)36-0219-03文献标识码:A中图分类号:TP273
课题背景及研究内容
近年来,散热风扇噪音问题随着家用电脑的迅速普及和高
功耗芯片的大量使用而逐渐体现出来。风扇的噪音源主要包括
1海绵条
了扇叶旋转时自身产生的旋转噪音、涡流噪音和共振噪音リ,以
2麦克风
及因扇叶重量不等而造成的风扇体不平衡振动。扇叶旋转产生
3塑料体四体内平面
的三种噪音程度主要取决于风扇的最初设计,但风扇体的不平
4空心溥塑料体
衡振动则源于生产过程中的模具精度及缺陷。这种风扇体的不
5海绵垫
平衡振动传导到机箱或散热片上时,会使机箱或散热片产生稳
图1风扇振动噪音测试平台
态振动,产生更大的振动噪音叫。因此,有必要对风扇在出厂之
前进行不平衡振动的检测。
2.2实验软件介绍
该文课题的系统是基于 LABVIEW开发平台,使用普通PC
LABVIEW8.5中的声音采集模块" Acquire Sound"参数设
声卡及麦克风对风扇运行时产生的振动噪音进行实时采集分置为:16位Mam。单声道输入,采样率为220501,采样时间
析,可以检测风扇的转速、噪音分布及振动强弱,为风扇制造商为5。在采集模块后连入 Butterworth滤波器,对原始信号进行
提供有利用价值的参考
平滑滤波处理,消除高次谐波失真及噪音干扰,提高信噪比叫。
利用T功率谱变换对风扇振动噪音进行频域分析。在FFT
功率谱处理前对数据进行加海宁窗处理,减少变换过程中的频
2系统平台介绍
谱泄漏。利用 Sound& Vibration lookit中的 Peak Search工
2.1系统硬仆介绍
具,拾取功率频谱中的主频,见图2(a); Peak Search属性设置,
实验中,麦克风录音音量调节为最大;设置麦克风增益为见图2(b)
0dB;取消其他麦克风声音处理功能,以减少因声卡对输入的
peak search settings
噪音信号进行额外处理而引入失真
single/ multiple
Single
为了采集风扇产生的振动噪音,实验使用一个薄空心薄塑
search.vill
threshold
料体作为风扇振动放大器。薄塑料体能起到振动传导及放大作
用,可用于模拟风扇装在机箱上产生的振动,也便于进行振动
(a)振动噪音拾取模块
(b)属性设置对话框
噪音收集,见图1。
图2振动噪音功率谱主频拾取
基金项日:广东省白然科学基金( the Nalural Science oundaliou o Guamudone Province of China under Grant No.5001818);广东省科技计划项
Il( the Seience and Technology Projeets of Guangdong Province of China under Grant No.2005B10101074)
作者简介:李学聪(1978-),男,博士研究生,教师,研究方向:数据采集、机器视觉、白动化装置。
收稿口期:2008-12-23修?期:2009-04-01