多傳感器空氣流量測試系統(tǒng)方案
2.2數據采集模塊
本文引用地址:http://www.antipu.com.cn/article/266069.htm該模塊實現多通道實時數據采集與顯示,其設計是動態(tài)測試中的核心部分,直接影響數據分析的結果,影響系統(tǒng)其它功能的實現。該模塊能否正常工作直接關系到整個系統(tǒng)的工作。
編寫數據采集程序前,必須先安裝好采集板的驅動程序,否則無法調用AD板的動態(tài)鏈接庫。該驅動使用了中斷采集方式,并在定時器取值處設置了延時時間,保證了采樣的連續(xù)性。
在程序面板上,與傳統(tǒng)開發(fā)一樣,可以使用各種程序控制結構,如順序、條件、循環(huán)等,也可以使用其他Ⅵ。程序套用Case選擇結構如圖7所示,采集的數據通過1個子程序進行數據分組、處理,然后送人控制界面顯示。
2.3數據分析模塊
該模塊實現對采集的原始數據進行最小二乘法曲線擬合分析。其測試目的在于獲取被測對象的性能、狀態(tài)或特征,所以信號采集只是測試工作的第一步。信號的分析和數據處理是構成測試系統(tǒng)的重要組成部分之一。系統(tǒng)采用線性回歸分析法即曲線擬合法,由多維回歸方程來建立被測目標參量與傳感器輸出量之間的關系,以消除溫度的影響,如圖8所示。
2.4數據庫模塊
該模塊實現數據庫的管理功能,數據的存儲與回放,添加與刪除等。由于要對被測目標進行全方位檢測,多傳感器協調應用獲取對目標的全面認識,數據量急劇增長,對實時采集的數據存儲和查詢也有較高要求,需要采用數據庫技術。
首先需要安裝LabSQL,它是一個免費的數據庫訪問工具。
LabSQL與數據庫之間通過ODBC連接,用戶需要在ODBC中指定數據源名稱和驅動程序。因此在使用LabSQL之前,需要在Windows操作系統(tǒng)中的ODBC數據源中創(chuàng)建一個DSN.LabSQL與數據庫之間的連接是建立在DSN基礎之上的。其連接流程如圖9所示。LabSQL能夠實現數據庫查詢、數據庫修改、數據庫添加以及數據庫刪除。
3試驗結果
設計的試驗是在模擬汽車發(fā)動機真實工作環(huán)境下測試的,通過改變變頻器的頻率控制風機發(fā)出不同大小的風量通過流量傳感器來模擬進入發(fā)動機的空氣流量,通過設定恒溫濕箱的溫度改變傳感器工作環(huán)境溫度,以此來模擬發(fā)動機工作的溫度環(huán)境。
為使測量準確就要對測試系統(tǒng)進行試驗標定,設計選用標準流量計式標定方法。標準流量計選用LAB一10型玻璃轉子流量計來進行標定試驗。在變頻器從l~23Hz變化中,對應的輸出電壓為0-3V,經過標定試驗,在溫度為20℃時,可得到測試數據,經過處理后得到如圖10所示的曲線:曲線①為空氣流量傳感器經過數據處理后的輸出電壓曲線;曲線②為對數據進行曲線擬合后,空氣流量傳感器輸出擬合特性曲線;曲線③為玻璃轉子流量計輸出電壓曲線。

在常溫常壓條件下,測試系統(tǒng)所使用的空氣流量傳感器的輸出相對誤差最大為1.94%F.S,小于其最大允許誤差3.0%,滿足傳感器使用誤差要求。在測量過程中采用變頻器控制風機的供氣方式,氣體仍然存在一些脈動,又由于空氣流量傳感器的高敏感性及氣壓的影響,也會造成部分附加誤差。
4結語
本系統(tǒng)為進一步研究利用LabVIEw測控系統(tǒng)以及進行多傳感器信息融合奠定了基礎。在一段時間的實踐應用后發(fā)現,系統(tǒng)性能良好,免除了對多傳感器信息采集過程中一些繁瑣的工作,采集過程不再需要編寫不同軟件以適應不同傳感器的要求。
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