在工程车辆液压参数自动测试系统中,由于测试参数较多,前端的传感器种类就较多,数据采集得出的原始数据单位和实际要求显示的数据单位不相同,而且参数单位转换的公式也不一致。压力传感器灵敏度的单位为MPa/V,温度、流量、转速传感器虽然没有灵敏度值,但是根据要求最后应显示工程单位则必须对采集的原始数据进行单位转换,为此,利用LabVIEW专门对多参数传感器设置进行开发,实现了只要输入传感器的序列号,计算机会自动显示其各转换因子,输入错误时自动报警,并在数据采集时自动显示各参数的工程单位,达到多参数传感器设置的智能化。
LabVIEW虚拟仪器开发平台是一种图形化的编程平台,功能非常强大,在国外测试行业和国内航天测控领域应用比较广泛。智能化传感器设置针对所使用的美国IOTECH公司的WaveBook/512数据采集器和普通国产传感器进行开发。下面详细介绍其界面设计和开发程序。
1. 智能化的传感器设置界面设计
利用LabVIEW进行开发,先将4种参数的单位转换公式统一为1种:输出值=[a×(输入值+d)+b]×c。式中:输出值为工程单位的数据;输入值为原始单位的数据;a、b、c为常数, d为修正值。然后建立传感器标定信息数据库,再设计传感器设置界面,该界面上的功能有:打开传感器数据库、实时帮助、调用设置、传感器检查、保存设置、返回等。在对传感器进行设置时,只需要输入传感器的序列号,其余工作全部由计算机完成,即计算机完成传感器参数的读取,传感器序列号是否正确的检查,传感器设置的保存等工作。
2. 智能化传感器设置的LabVIEW程序设计
该软件整个程序中6种功能的实现是利用结构(Structures)中的循环(While)和序列(Sequence)来实现的。由循环实现“返回”功能,循环内嵌套的序列共五帧,每一帧实现1种功能。
(1)实时帮助功能
“实时帮助”在界面上是1个按钮,单击该按钮可以打开或关闭该功能。“实时帮助”是对界面上所有控件、设置、操作步骤等的详细解释,鼠标即点即显,非常方便使用。该功能大大提高了系统的可操作性,并减少了操作失误。
(2)传感器数据库
传感器数据库是指:所有传感器的标定数据库,包括该次试验使用和没有使用的所有传感器的标定信息,以及各种常数和修正值。单击“打开传感器库”控件,则出现所有传感器的标定数据库列表,再单击则关闭。该数据库的建立为以后的传感器检查和调用奠定了基础。
(3)调用设置功能
调用设置功能是指调用以前的设置文件,该功能主要是针对实际测试时,有的试验工况和传感器设置有可能和以前的某次试验重复,遇到这类情况时,利用该功能直接调用以前的设置,而不用重复手动输入,如果调用的文件与当前试验的设置有不同之处,可以随即修正。如果不调用以前的设置,也可以随时输入传感器的序列号,使用方便灵活。该功能可减少手动输入的工作,提高测试效率。
(4)传感器检查及报警功能
不管是调用以前的设置文件还是手动输入传感器序列号之后,即可单击“传感器检查”控件,如果输入的传感器序列号有错误则显示“重复”和“有无”。“重复”表示输入的传感器序列号有重复,系统报警并显示重复的通道号;“有无”表示输入的传感器序列号在传感器的标定数据库列表有还是没有,报警灯亮并显示出错的通道号。出现错误对话框,单击“OK”后,重新检查传感器序列号。如果输入的传感器序列号没有错误,则自动显示各传感器所对应的a、b、c、d等4种因子,并出现输入正确对话框,单击“OK”,即完成传感器的检查,可进行下一步的保存操作。
(5)保存功能
当传感器检查正确以后,可以通过保存功能把这次的传感器设置保存在指定的文件夹中,供“调用设置”功能调用以前设置文件时使用,也供以后的数据采集和数据处理时使用。
(6)新对话框锁定功能
该项功能是在针对软件使用过程中操作不当所引发的“程序中断”故障而设定的。开始使用该软件时,当在1个界面上打开新的对话框时,有时在新对话框之外的界面上。不自觉的单击鼠标,则出现新对话框消失、其他界面无法操作出现程序中断故障。对此系统设定了锁定功能,即只能对对话框中的控件进行操作,而原面板上的所有控件此时都处于锁定状态,只有完成新对话框中的操作并关闭该对话框之后,才能解除其他控件的锁定状态,恢复使用。此功能有效地防止使用者误操作而导致死机。
3. 结论
(1)该程序段完成了预计的所有功能,且方便直观,可操作性强,大大提高了测试效率和减少了人为设置带来的差错。
(2)这种基于LabVIEW的智能化多参数传感器设置技术是针对现有的普通传感器与数采系统设计的,使用范围广泛,应用前景看好。
