基于LabVIEW的摩擦磨损试验机智能测控系统
(1)V／I转换电路是将工控机输出的1～5 V电压信号转换成4～20 mA的电流信号。因为该试验机中的调节气源的比例阀是靠电流来进行控制，故首先要将电压信号转换成电流信号。其电路图见图2(a)，其比例关系为：I=VR27／R1R61，其中：V为输入电压；I为输出电流。电路中各个电阻应选择精密电阻，以保证V／I转换的精度。
(2)I／V转换电路是将从温度、压力传感器采集到的4～20 mA电流信号转换成计算机能够识别的1～5 V的数字信号。其电路图见图2(b)，由上面电路可以推算出其转换关系为：V=IR19(1+R107／R99)。其中：I为输入电流；V为输出电压；各个电阻也应选择精密电阻。经过对现场的各路信号进行测试，可以看出，经由调理电路的处理，输入／输出的各路数字／模拟信号都有明显的改善，干扰信号大大减少，调理效果很明显。
2．4 数据采集卡
该系统使用北京研华公司的采集卡PCL-818L和PCL-836，其中PCL-818L卡有16路模拟输人通道，12位A／D转换分辨率，一路12位模拟输出通道，一个16位计数器，采样率为40 kHz。PCL-836包括6个独立的16位计数器，10 MHz的计数频率，还有两个数字I／O接口。
3试验机测控系统程序设计
3．1 试验测控系统程序流程
试验机测控系统的控制流程如图3所示。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/163039.htm
3．2 Front Panel设计
在LabvIEW中，程序由VI的Front Panel和Block Diagram两部分组成，应用程序的人机界面就是FrontPanel，利用LabVIEW提供的各种控件结合控件的属性节点的设置可以设计出仪器化的用户界面。该试验机用户界面如图4所示。
根据测控系统的功能前面板划分为：试验环节选择部分；曲线及数据显示部分；试样批次记录部分；试验环节指示部分；参数设定及调整部分；测量记录和路径设定部分。
3．3 Block Diagram设计
3．3．1 数据采集程序设计
在数据采集部分，将压力、温度设定为一个采集任务，通过多路模拟量采集程序来完成，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模块构成，其结构如图5(a)所示。可总共进行8路模拟信号的同时采集，其采集的数组由Index Array模块进行分离，此处只使用其中的前四路，包括三路温度和一路压力信号。转速和转矩则分别进行采集，它们通过频率采集电路来完成，程序中用到的主要模块有CounterFrea Start．vi，Counter Freq Read．vi和Counter Reset．vi，Deviceopen．vi及Device Close．vi，其采集周期设定为200 ms，具体结构见图5(b)。
3．3．2 数据处理程序设计
为了提高本测量系统的抗干扰性能和减小测量数据的误差，在软件里采取程序滤波的方法，通过计算机软件来提高信噪比。
(1)递推平均滤波法：采集几个周期的数据，并求其平均值，作为采集的数据。
(2)中值滤波法：将每次采集的数据与前一个的数据做比较，当两数值之间差大于一定范围时则认为是干扰信号，此时采用上次的数值作为本次采集的结果，否则采用本次采集数据。
笔者通过利用LabVIEW中的移位寄存器来实现了平均滤波算法，具体实现方法如图6中递推平均滤波所示。先求取10个数的和，再求其平均数。
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