数据采集卡选型.docx

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 摘要：
介绍了采用NI公司的DAQ卡、SCXI信号调理模块及PC机构成的一个基于虚拟仪器技术 的柴油发动机制测控系统。它通，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。2. 2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。2. 3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 的数据采集软件，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3. 1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。-N型电子天平 ，%。从零到满量按静态控制进行标
。扭矩计标定结果为：Me=-+,通过SPSS软件回归 分析得相关系数R=,,即相关性非常显著。 标定后测量的误差不大于％26;#177;%,满足国标推荐仪器精度％26;#177;1%的要求。3. 2 转速测量磁电式测速传感器装在测功器主轴
60等分的测速齿轮下，主轴每转一圈，传感器 输出60个电脉冲信号，设主轴转速为n（r%26;#183;min-1）,脉冲频率为f（Hz）, —分钟输出 脉冲信号总数K=60n=60f,推出n=f。在LabVIEW下，利用频谱分析函数于VI实现信