美国国家仪器将结构测验界说为资料、组件或体系在施加影响下所作呼应的机械研讨。一般来说，结构测验在研讨、原型和验证阶段进行。结构健康监控用于作业结构在正常运用条件下的损坏检测。国家仪器为结构测验和结构健康监控运用供给了解决方案。由于各种运用的要求可能会十分不同，因而本文首要评论结构测验的解决方案。
图1. 结构测验与结构健康监控
国家仪器的软硬件东西协助用户快速开发和自界说结构测验体系，包括静态、疲惫、空气动力、振荡、冲击、爆炸和弹道测验。NI将其仪器和工业操控专业经历与NI LabVIEW可视化编程环境合而为一，供给了业界最易于运用、功用最佳的结构测验解决方案。NI东西和丈量技能使多个范畴从中获益，包括军事、航空、帆海、轿车、可再生能源等。
特色
模块化、灵敏、准确丈量仪器
国家仪器推出的PXI渠道是一个依据PC机的巩固渠道，为高功用仪器供给了一种模块化办法。模块化完结了测验体系依据结构改变运用市售零件进行调整的灵敏性。PXI架构具有业界最高的带宽和最短的等待时刻，包括集成的守时和同步总线。凭仗来自70多家厂商的1500余件产品，PXI渠道为现代结构测验运用供给了一种完好的、高功用、大通道数体系。
图2. PXI结构测验体系实例
结构测验充分运用了PXI的模块化和灵敏性，由于这些测验要求运用多种类型的传感器 – 最常见的是应变和振荡丈量。一般，应变丈量运用全桥、半桥或季桥装备的箔式电阻应变计。动态振荡收集常常运用内置电荷放大器的压电式加速度计。NI PXI渠道使得为大通道数体系规划的应变和振荡模块到达每个通道204.8 kS/s的采样速率、24位分辨率和0.02%精度。结构体系中常常集成的其他传感器包括了位移或歪斜丈量以及载荷和力矩传感器所用的线性电压差动变压器(LVDT)以及弦丝电位计。在结构测验运用中，这些丈量类型一般用作反应，以操控输入影响。
动态测验，例如空气动力和冲击测验，要求运用高采样速率和高分辨率丈量硬件来捕获快速事情。此办法要求将很多数据一起存储到磁盘中。动态事情很难仿制，由于她们包括有名贵的信息。每台设备的专用带宽和短等待时刻保证牢靠地收集一切数据，然后再进行离线处理。运用具有专用吞吐量的PXI Express等高功用渠道保证了用户动态测验体系的保真度。
与此相反，静态测验一般有低于1 kHz的采样速率即已满意，可是精度要求添加。承载结构的肯定强度和疲惫寿数有必要进行测验。这两种测验要求进行精细的丈量，以保证资料产生了正确的应力/应变。一般来说，结构工程师会用略微不同的载荷进行屡次测验。这些测验从除去了滞后的高精度体系中显着获益。这关于了解杂乱的机械交互作用，以及受控影响对组织的影响，是至关重要的。疲惫载荷循环很少超越每秒数百个循环，而且超越此速率10倍的采样很好地说明晰资料的动作。国家仪器供给的东西能够丈量多种传感器类型，而且满意了各种结构测验的具体要求。
同步功用最佳的可扩缩渠道
PXI渠道供给了多种具有4～18个插槽的3U和6U机箱。机箱包括了高功用PXI背板，这些背板包括有PCI总线以及守时和触发总线。PXI Express供给了附加守时和同步功用，如100 MHz微分体系时钟、微分信令、微分星形触发等。经过选用微分计时和同步，PXI Express体系从噪声抗扰功用增强和高频传输中获益。最终，这导致长距离状况时的同步比较严重。运用这些守时和触发总线，用户能够为要求在一个机箱内以及大通道数体系的多个底盘之间完结精细同步的运用开发结构测验体系。
静态和动态结构测验需求运用PXI同步功用的各个方面。静态测验一般需求许多通道来确认结构的首要应变，由于杂乱的资料特性使其难以预测。别的，在测验全量程结构时，一般选用分布式体系，由于这些结构的尺度十分大，例如航空和国防工业。由于电缆杂乱度、装置和保护本钱等原因，常常无法将传感器连接到集中式丈量体系上。能够轻松地、透明地扩展到多个分布式体系的渠道能够节省时刻和本钱。运用PXI渠道，能够用运用现有以太网中枢链路乃至GPS的依据信号或时刻的同步办法来布置丈量硬件。
图3. 大通道数多机箱PXI体系
关于冲击、爆炸、弹道测验等动态结构测验，守时和触发才能是至关重要的。在这些测验中，需求用很多数据来捕获如此快速的事情。减轻此担负的一种办法是仅仅在特定事情产生之后才开端触发数据收集。动态测验一般按照此方法发动，经过触发DAQ模块来发动收集。PXI Express桥梁和振荡模块能够由模仿或数字信号，选用快速、牢靠、内置触发功用来完结触发。
跟着采样速率添加，通道差异开端导致更多过错，由于数据改变十分之快。国家仪器运用PXI Express完结一个机箱或多个机箱中的设备之间的严密同步。例如，NI PXIe-4330桥梁传感器输入模块的通道差异为单个模块或许单个底盘的不同模块之间低于100 ns。国家仪器供给功用强大的灵敏解决方案，完结各个通道、模块和底盘之间的同步，以满意结构运用的要求。
