基于虚拟仪器技术的油位传感器犹如航海者引领船只穿梭于未知水域我们设计了一台能动态测试其性能的设备
该设备采用了多种型号(包括哈飞、奇瑞、夏利、通用、长城、吉利和江淮等公司40多种车型)的油位传感器全量程动态性能测试,并且能够完成低油位报警性能测试和断点测试。此外,还需在较短时间内高效地进行电子燃油泵启动电流性能测试和插头接线极性测试。
为了实现这些功能,我们结合了虚拟仪器技术,以大幅降低生产成本并提高生产率和测量精度。数据采集离不开驱动软件,如NI-DAQmx,它为本项目缩短开发时间、高效开发提供了强有力的支持。
硬件设计方面,TSG动态性能测试设备由数据采集系统、阻值与低油位报警测量系统、运动控制测量系统以及其他相关部分组成。数据采集系统主要由PCI-6527数字输入输出卡和PCI-6052E模拟差分信号采集卡构成。这两个卡片共同确保了20路数字输入信号及21路数字输出信号的控制要求,以及5路模拟量差分输入,最高采样率4000Hz及16位分辨率的要求。
阻值与低油位报警测量系统通过将TSG中的阻值转换为0~10Vdc电压信号,再以差分方式输入到PCI-6052E进行数值处理,以便计算出实际阻值。运动控制测量系统则包含SMC执行器LJ1H2022NF-400K-R2及其配套微脉冲位移传感器,用于闭环控制浮子杆上下运动,并实时反馈高度信息至SMC执行器。
应用软件开发方面,我们使用LabVIEW进行图形化编程,这一环境提供了一系列内置功能来完成仿真、数据采集等任务。在WIN2000平台上利用LabVIEW无缝开发的一套基于虚拟仪器的TSG动态性能测试软件,其功能模块包括TSG动态性能分析、二次校验调整、三次类型选择、一键自动操作等。
对于四种不同产品在滚珠丝杆速度100mm/s下抬升浮子杆过程中关键测量点,我们需要保证至少有7个判断窗口,每个窗口宽±1mm,同时每隔0.15mm必须有高度与阻值同时被记录入PCIAPI 6052E,以确保可靠数据收集。考虑到复杂程序结构,我们设定PCIAPI 6052E的数据采样率≥4000Hz以满足需求。
最后,在运行中,由Case编写初始化程序后,设备自动进入操作状态,可通过菜单选择校验调整或手动操作;按下人机界面上的自动按钮后,设备进入自动状态。当触发开始按钮时,将会连续对五个通道(两组TSG,一组低液位,一组高度)进行差分数据收集直至浮子杆停止移动。此时,将实时捕获到的TSG阻值作为纵坐标与高度作为横坐标打包成Cluster,然后经过Build Cluster Array处理,最终绘制出实时曲线图,为用户提供详细的检测结果。