双输入伺服阀测控系统的研究

　　1 引言

　　双输入伺服阀性能参数测控系统,是测试双输入伺服阀性能的重要设备,在双输入伺服阀的设计、调试和验收中起着重要的作用。目前,伺服阀双输入性能参数测试,自动化程度低,设备老化,维修频繁。每次调试前,需要做大量的辅助工作,如X-Y记录仪的调整等。而且,必须人工分析、处理X-Y记录仪记录的试验数据和相应的双输入伺服阀性能参数,工作量大,测试精度低。通过对双输入伺服阀性能参数的自动化测控系统进行研究,采用基于PC工控机的数据采集与控制系统,可以提高自动化测试程度,准确地测试双输入伺服阀的性能参数。

　　2 测控系统的原理

　　双输入伺服阀性能参数的测控系统原理如图1所示。

　　PC工控机通过PCI1710多功能数据采集卡的D/A通道端口发出控制电压信号,该信号由信号调理箱的PCLD-8710端子板加载到功率放大电路以输出双输入伺服阀的控制电流,控制伺服阀的流量输出,同时通过伺服缸与双输入伺服阀间的机械反馈装置,以精确控制伺服缸的运动位置。通过信号调理箱中数据采集卡端子板的A/D通道端口采集双输入伺服阀的控制电流、LVDT位移传感器二次转换电路的输出电压。根据测试的数据,通过测控系统的计算机软件能快速绘制双输入伺服阀的特性曲线,计算出双输入伺服阀曲线的零偏、滞环、线性度、对称度、双输入增益、额定位移等性能参数指标值。

　　3 测控系统的组成

　　由图1可知,测控系统的组成主要包括伺服缸、LVDT位移传感器、二次仪表、信号调理箱、多功能数据采集卡、PC工控机、显示器、打印机等仪器和设备。

　　3.1 传感器及二次仪表

　　要实现自动化测试,必须有相应的传感器及其二次转换电路。传感器包括:LVDT GA-3型耐高温的高精度位移传感器。二次仪表包括:电流表,位移表,LVDT位移传感器转换电路。

　　3.2 信号调理箱

　　信号调理箱包括:高速数据采集卡的端子板,伺服阀控制电流的功率放大电路板,电压位移转换板,直流稳压电源等,其主要功能如下:

通过高速数据采集卡端子板的D/A端口和伺服阀控制电流功率放大电路板,可以向伺服阀输出不同频率、不同幅值的三角波电流控制信号。

通过高速数据采集卡端子板的A/D端口和伺服阀控制电流功率放大电路板,可以采集LVDT位移传感器二次转换电路板的电压输出值和伺服阀控制电流值。

　　3.3 计算机系统

　　3.3.1 主机及外设

　　PC工控机,采用IPC-610P4-250-E的架装机箱、PCA-6114P4的底板、PCA-6179V的CPU卡、INTEL PII-I733EB的CPU和128M内存。这样,既有较高的性能价格比,又易于扩展控制系统的功能。外设包括显示器、打印机等。