试系统

使液压测试的数学模型能在计算机上得到实

现

用一套功能完备、操作方便、性能可靠、价格低

廉的新型虚拟仪器完成液压元件及系统测试及故障诊
断

并可满足教学要求。

(1)

设计原理及系统结构

基于虚拟仪器技术的液压测试系统结构框图如图

所示。

基于虚拟仪器技术的液压测试系统框图

首先

传感器将液压系统物理量转变成电流或电

压信号

然后通过信号调理接口电路进行滤波、光电

隔离、放大等处理

产生的模拟量经

A/ D

卡转换成数

字量通过

机

I/ O

接口进入底层设备驱动模块

利用

Windows

强大的图形用户界面

( GUI)

生成逼真的测试

仪器面板

实现各功能模块的功能

同时进行数据库

管理。对于远程测试及故障诊断

则可通过串行口或

网络实现。

硬件接口的设计研制包括传感器的选型、信号调

理接口电路的设计制造、

A/ D

、

D/ A

卡的选型、连接

等

硬件设备与接口是为了解决信号的调理、输入和

输出。而软件开发是虚拟式测试仪的关键

主要包括

设备驱动程序、应用程序及测试管理程序。其中设备

驱动程序是测试系统中最重要的组成部分之一

对仪

器硬件执行通讯与控制

是联系用户应用程序与底层

硬件设备的基础。多数计算机内置插卡都配备了相应

的设备驱动程序

如果没有则可自己编写

;

应用程序

采用软件

Visual C + +

进行编写

;

测试管理程序用于生

成测试记录和报告、访问数据库

并可进行分类、比

较等模糊管理。

(2)

该系统与以往计算机辅助测试相比的优越性

①由于采用虚拟仪器技术

开发出的系统具有既

友好美观又功能完善的仪器界面

;

②利用计算机软件控制和数据处理能力

实现了

软硬件部分分离

取消了部分二次仪表

并具有信号

生成及数字

PID

调节等控制功能

;

③通过

Visual C + +

的数据有效性校验和交换

设

置全局变量实现动态实验数据交换与测试报告生成

并实现试验曲线特性参数的数学计算模块在计算机上
的自动实现

;

④利用

Windows

环境下的定时控制技术、动态链

接库技术

(DLL)

和虚拟设备驱动程序

(VxD)

可较好

地满足实时性 —

——即精确的采样与控制定时的要求

;

⑤同时编译出动态链接

( Debug)

和静态链接

(Release)

版本

执行文件可在脱离

Visual C + +

的环

境下使用

实现资源和软件的共享

扩展了系统软件

的使用范围和可移植性。

　结论

虚拟仪器的产生是计算机辅助测试技术发展的必

然趋势

而计算机技术的日新月异又为虚拟仪器的产

生提供了技术基础

虚拟仪器和传统仪器的比较可以

明确显示虚拟仪器巨大的优越性

国内外近年来对虚

拟仪器的研究开发以及虚拟仪器在各行各业的广泛应

用表明了虚拟仪器的广阔前景。

本文将虚拟仪器技术的核心引入液压测试系统

对基于虚拟仪器技术的液压测试系统进行了研究探讨
和开发。现场调试和实际应用表明本课题将虚拟仪器
技术与实际的结合是成功的

无论是从功能上还是从

经济上都比传统仪器具有很大的优越性。

参考文献

【

】

Taner

Virtual Instrumentation , a solution to the problem

of design complexity in intelligent instruments

Measurement/ Con

trol , 7 , 1997

【

】秦树人等

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的仪器系统

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电子测量技术

, 1998 (3)

【

】陈奎生

1 高精度电液伺服阀动态、静态特性测试系统 1

武汉冶金科技大学学报

, 1997 (2)

收稿时间 : 2001 - 12 - 14

(上接第 170 页)

参考文献

【

】刘君华

贾惠芹

丁　晖

阎晓艳・

虚拟仪器图形化编程

语言

LabVIEW

教程

[M]

・

西安

西安电子科技大学出版

社

, 2001

　　作者简介

张百海

男

, 1966

年生

山东省邹平县人

工学博士

副教授

研究方向为流体传动与控制、机电系统

建模与仿真。

收稿时间 : 2001 - 12 - 03

・

《机床与液压》

2002