数据采集卡选型.doc

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基于虚拟仪器技术的柴油发动机测控系统
2007-03-09 19:03:27 作者 :吴伟斌洪添胜来源 :互联网
摘314 提供 1~1000 的增益、 10Hz~10kHz 的可编程
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模拟滤波器、 0~10V 的直流激励电压以及自动调零、桥路补偿等功能 ,还可以调理
一般的模拟电压。 测功器和油门控制器 W40 型电涡流测功能有四种工作方
式 :M 方式、 n 方式、 n-const方式和 M-n2 方式。最常用的是 M 方式和 n-const 方式 ,
对应调整的对象分别为测功器的扭矩和转速。当选择 external 方式时 ,控制信号为
0~10V。油门控制器由模拟电压控制的伺服电机构成 ,控制信号为 0~10V。 工光点的控制系统可根据设定的转速或扭矩通过 DAQ 卡输出控制电压给控制执行器和油门控制器 ,再通过测量结果进行反馈 ,即可实现试验工况点的控制 ,完成自定义的测试流程。其中 ,系统采用 PID 算法实现测功器的控制。 2 系统软件设计 编程思想发动机试验需要在开始时通过怠速运转进行预热。预热完毕的标志是冷却水温度
达到额定值。预热后 ,当速度稳定在设定值时 ,开始运行主程序 ,进行数据显示、处理和记录。运行主程序时 ,同时还调用烟度计和空气流量计子程序 ,进行同步采集、记录。当水温超过设定的极限值时 ,系统输出数字信号 ,启动扬声器报警并停机。系统程序流程图如图 2 所示。 用户界面这里利用简单、易用、图形化的虚拟仪器软
件 LabVIEW 编写操作界面。主程序界面分为控制和显示两个区 ,实现对数据采集的
控制和显示。显示部分包括扭矩、转速、温度、油耗等参量的显示 ,还包括超过极限亮灯显示、统计分析显示、日期时间显示等 ;控制部分包括各测量仪控制开关、
采集速率、存储数据时间、 PID 参数值、极限值、初始值等的设置 ,如图 3 所示。根据流程需要 ,编写了温度测试子程序和速度判断子程序 ,用于监控温度和速度状态。对于速度 ,用磁电和光电转速传感器同时测量 ,程序中设采样频率为 5000Hz,采
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样数为 5000,每秒显示、记录一个点 ,每 8 个点取一次平均 ,判断平均值误差是否在设定范围内而且持续一分钟以上。 功能模块软件按功能可分为扭矩计、转速计、
温度计、油耗仪、空气流量计、烟度计等测试模块 ,每个模块可独立使用 ,分别测试各单个内容。信号采集完成后 ,可以进行数据保存 (直接存入 EXCEL 、图表打印以及网页发布等操作。监控参数出现异常时 ,应报警并停机。对于油耗测量 ,首先要在
电子天平的菜单中对与外设有关的参数进行设置 ,如波特率、奇偶校验和握手信号等 ,然后用 LabVIEW 读取数据实现串口通讯。厂商为烟度计和空气流量计提供了相应软件 ,可通过 LabVIEW 利用 system , 并与 LabVIEW 主程序同步存储。另外 ,环境条件如大气压、温度、露点温度、相对
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湿度等可通过互联网从广州五山气象卫星观测站获得
,而室内条件也要瑜空盒气压
表、干湿球湿度计等仪器进行辅助测量。图
3 3 标定和误差分析
扭矩标定测功
器是利用测力机构的反力矩与发动机驱动力矩平衡的原理测功的
,测力传感器的精
度代表了测功器的精度。利用测功器出厂时带有的专用标定力臂
,在试验前对测功
器和扭矩计进行标定。力臂安装前 ,应使定子外壳平衡 ,传感器输出为零。用精度为
PB602-N 型电子天平称取 ,各沙包质量之间的误差不大于
%。从零到满量按静态控制进行标
定且变化量为 。扭矩计标定结果为 :Me=-+,通过 SPSS 软件回归分析得相关系数 R=,回归方程系数与常数项 t 的检验均为 Sig<,即相关性非常显著。标定后测量的误差不大于