新型液壓離合器液壓操縱系統性能測試系統的設計

汽車新型液壓離合器液壓操縱系統幾乎100%使用先進的工程塑料，克服了金屬離合器總、分泵的缺點，產品可靠性高，耐久性壽命試驗達150萬次以上。為了能更好地對這種新產品進行研制和性能測試，需要自主開發一種適合生產環境、快速、穩定、通用的檢測設備，以滿足生產過程中每件必檢的一道工序的需要。據此，本設計基于NI Labwindows/CVI開發平臺、研華PCL-812PG多功能數據采集卡，根據菲亞特（FIAT）標準，開發出了滿足要求的汽車新型液壓離合器液壓操縱系統性能測試系統，該系統速度快、運行可靠，能實現硬件動作、數據采集、分析和存儲。

測試原理
測試系統主要包括：計算機部分、接口電路部分、離合器液壓操縱系統和工作臺架。如圖1所示，測試系統利用空壓機氣源作為壓力源，經電磁換向閥推動汽缸工作，汽缸操作離合器液壓操縱系統工作，位移傳感器、力傳感器的模擬量信號經外圍信號調理通過數據采集卡送到計算機系統，進行數據處理、圖形顯示、文件管理；同時計算機系統可以發出指令，通過數據采集卡經外圍接口電路控制電磁換向閥工作，電磁換向閥控制汽缸的進退，從而控制離合器液壓操縱系統的工作，完成系統性能測試功能。

圖1 測試系統的組成

虛擬儀器與Labwindows/CVI開發平臺、數據采集卡
為了能在較短時間內構建一套高性價比的性能測試系統，本設計采用虛擬儀器的設計思想，充分利用Labwindows/CVI開發平臺的優點進行設計。

研華的數據采集卡在接口設計的兼容性方面相對比較成熟，在Labwindows/CVI下調用研華的功能函數步驟比較簡單，因為研華的引入庫文件（Adsapi32.lib）在Labwindows/CVI下可直接加到項目文件（.Prj）中，本系統設計采用研華PCL―812PG多功能數據采集卡。

外圍接口電路部分
為了實現模擬量輸入和數字量的輸出，設計開發了外圍接口電路，即接口卡。外圍驅動電路如圖2所示，采集卡數字量輸出（DO）經光電隔離模塊4N35，保證計算機系統與外圍電路相互隔離，4N35觸發功率模塊IRFP導通，IRFP功率模塊導通換向閥，從而控制汽缸的進、退，保證測試按計算機系統程序流程進行。

圖2 外圍驅動電路

軟件設計流程
圖3是測試程序流程圖，測試具體步驟如下。

3 軟件流程圖

1）首先進行程序初始化，包括讀入參數設置值、初始化虛擬儀器面板。

2）按下性能試驗按扭，系統準備進行性能試驗測試

3）初始化采集卡，如果初始化成功，進入性能試驗測試階段。系統自動進行位移傳感器和力傳感器零位校準，避免造成測量誤差。

4）系統指令采集卡數字量輸出高電平，經接口板、隔離模塊、功率模塊、換向閥，推動氣缸前進，離合器液壓操縱系統動作。