基于Labview虚拟仪器静扭试验机测试系统设计

　　随着我国经济的快速发展，测控技术尤其是基于虚拟仪器快速开发的测控系统，在汽车行业中得到了越来越广泛的应用。

　　虚拟仪器的技术中最有代表性的图形化编程软件，是美国 NI 公司推出的 LabVIEW (laboratory virtual instrument engi-neering workbench，即试验室虚拟仪器工作平台)。LabVIEW 是美国NI 公司开发的一套基于 G 语言(Graphics Language，图形化编程语言)专为数据采集与仪器控制、数据分析和数据表达而设计的开发软件。它适合于用户组建小型的测试系统和较简单的虚拟仪器，或者用于大系统中某个分系统的编程。

　　1 静扭试验机参数及软件要求

　　静扭试验机能以 1°/s 的匀角速度，对轴类试件施加纯扭矩载荷。

　　最大扭矩：50 000 N·m;

　　扭转角度：无限;

　　角度准确度：1°;

　　主要功能：对汽车传动轴、半轴、变速箱、驱动桥进行静态扭转试验。

　　试验过程中，要求测试系统能实时绘制扭转角位移—扭

　　矩曲线，并将数据按EXCEL 格式文件存盘。

　　2 静扭试验机测试系统设计

　　测试系统的主要功能，是通过计算机采集静扭试验机输出到试件上的扭转角位移和扭矩这两种信号，并实时绘制扭转角位移 - 扭矩曲线。

　　其原理图如图 1。

　　根据系统原理图，整个静扭试验机测试系统可以分为Labview 软件和硬件两个部分。

　　2.1 Labview 软件部分

　　Labview 软件由两部分组成：前面板和流程图。

　　在前面板，输入用输入控件(Control)来实现，程序运行的结果由输出控件(Indicator)来完成。流程图是完成程序功能的图形化源代码，通过它对信号数据的输入和输出进行指定，完成对信号采集及分析处理功能的控制。静扭试验机虚拟仪器数据采集系统流程图如图 2 所示。

　　采用 Labview开发的静扭试验机测试系统，可以同时采集角位移信号和扭矩信号。主要显示：当前角位移和扭矩、最大扭矩和最大扭矩矩时角位移、实时绘制扭转角位移—扭矩曲线。另外，在每次测试前，还需选择测量通道、采集速度等参数。静扭试验机虚拟仪器数据采集系统前面板，如图 3。

　　数据采集完成后，除绘制扭转角位移—扭矩曲线图外，还可利用DDE实现Labvie与EXECL等外部软件通信，将数据存入EXECL中，供数据存储和处理用。

　　2.2 硬件结构

　　扭矩传感器信号采集使用ICP DAS 公司的 PCI- 1800 采集卡，该卡为 PCI 总线，16SE/8DI 模拟输入，16 位分辨率，330kS / s采样率，2路模拟输出，8路数字I/O线，2个24bit计数/定时器，数字触发，提供可靠的测量性能。