基于LabVIEW的摩擦磨損試驗機智能測控系統
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(1)V／I轉換電路是將工控機輸出的1～5 V電壓信號轉換成4～20 mA的電流信號。因為該試驗機中的調節氣源的比例閥是靠電流來進行控制，故首先要將電壓信號轉換成電流信號。其電路圖見圖2(a)，其比例關系為：I=VR27／R1R61，其中：V為輸入電壓；I為輸出電流。電路中各個電阻應選擇精密電阻，以保證V／I轉換的精度。
(2)I／V轉換電路是將從溫度、壓力傳感器采集到的4～20 mA電流信號轉換成計算機能夠識別的1～5 V的數字信號。其電路圖見圖2(b)，由上面電路可以推算出其轉換關系為：V=IR19(1+R107／R99)。其中：I為輸入電流；V為輸出電壓；各個電阻也應選擇精密電阻。經過對現場的各路信號進行測試，可以看出，經由調理電路的處理，輸入／輸出的各路數字／模擬信號都有明顯的改善，干擾信號大大減少，調理效果很明顯。
2．4 數據采集卡
該系統使用北京研華公司的采集卡PCL-818L和PCL-836，其中PCL-818L卡有16路模擬輸人通道，12位A／D轉換分辨率，一路12位模擬輸出通道，一個16位計數器，采樣率為40 kHz。PCL-836包括6個獨立的16位計數器，10 MHz的計數頻率，還有兩個數字I／O接口。
3 試驗機測控系統程序設計
3．1 試驗測控系統程序流程
試驗機測控系統的控制流程如圖3所示。本文引用地址：http://www.104case.com/article/163039.htm
3．2 Front Panel設計
在LabvIEW中，程序由VI的Front Panel和Block Diagram兩部分組成，應用程序的人機界面就是FrontPanel，利用LabVIEW提供的各種控件結合控件的屬性節點的設置可以設計出儀器化的用戶界面。該試驗機用戶界面如圖4所示。
根據測控系統的功能前面板劃分為：試驗環節選擇部分；曲線及數據顯示部分；試樣批次記錄部分；試驗環節指示部分；參數設定及調整部分；測量記錄和路徑設定部分。
3．3 Block Diagram設計
3．3．1 數據采集程序設計
在數據采集部分，將壓力、溫度設定為一個采集任務，通過多路模擬量采集程序來完成，此采集程序主要有MAI Config．vi，MAI Volgagen In．vi和SplitlD Arrav．vi，Device open．vi及Device Close．vi模塊構成，其結構如圖5(a)所示。可總共進行8路模擬信號的同時采集，其采集的數組由Index Array模塊進行分離，此處只使用其中的前四路，包括三路溫度和一路壓力信號。轉速和轉矩則分別進行采集，它們通過頻率采集電路來完成，程序中用到的主要模塊有CounterFrea Start．vi，Counter Freq Read．vi和Counter Reset．vi，Deviceopen．vi及Device Close．vi，其采集周期設定為200 ms，具體結構見圖5(b)。
3．3．2 數據處理程序設計
為了提高本測量系統的抗干擾性能和減小測量數據的誤差，在軟件里采取程序濾波的方法，通過計算機軟件來提高信噪比。
(1)遞推平均濾波法：采集幾個周期的數據，并求其平均值，作為采集的數據。
(2)中值濾波法：將每次采集的數據與前一個的數據做比較，當兩數值之間差大于一定范圍時則認為是干擾信號，此時采用上次的數值作為本次采集的結果，否則采用本次采集數據。
筆者通過利用LabVIEW中的移位寄存器來實現了平均濾波算法，具體實現方法如圖6中遞推平均濾波所示。先求取10個數的和，再求其平均數。
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