新型液壓離合器液壓操縱系統性能測試系統的設計

汽車(chē)新型液壓離合器液壓操縱系統幾乎100%使用先進(jìn)的工程塑料，克服了金屬離合器總、分泵的缺點(diǎn)，產(chǎn)品可靠性高，耐久性壽命試驗達150萬(wàn)次以上。為了能更好地對這種新產(chǎn)品進(jìn)行研制和性能測試，需要自主開(kāi)發(fā)一種適合生產(chǎn)環(huán)境、快速、穩定、通用的檢測設備，以滿(mǎn)足生產(chǎn)過(guò)程中每件必檢的一道工序的需要。據此，本設計基于NI Labwindows/CVI開(kāi)發(fā)平臺、研華PCL-812PG多功能數據采集卡，根據菲亞特（FIAT）標準，開(kāi)發(fā)出了滿(mǎn)足要求的汽車(chē)新型液壓離合器液壓操縱系統性能測試系統，該系統速度快、運行可靠，能實(shí)現硬件動(dòng)作、數據采集、分析和存儲。

測試原理
測試系統主要包括：計算機部分、接口電路部分、離合器液壓操縱系統和工作臺架。如圖1所示，測試系統利用空壓機氣源作為壓力源，經(jīng)電磁換向閥推動(dòng)汽缸工作，汽缸操作離合器液壓操縱系統工作，位移傳感器、力傳感器的模擬量信號經(jīng)外圍信號調理通過(guò)數據采集卡送到計算機系統，進(jìn)行數據處理、圖形顯示、文件管理；同時(shí)計算機系統可以發(fā)出指令，通過(guò)數據采集卡經(jīng)外圍接口電路控制電磁換向閥工作，電磁換向閥控制汽缸的進(jìn)退，從而控制離合器液壓操縱系統的工作，完成系統性能測試功能。

圖1 測試系統的組成

虛擬儀器與Labwindows/CVI開(kāi)發(fā)平臺、數據采集卡
為了能在較短時(shí)間內構建一套高性?xún)r(jià)比的性能測試系統，本設計采用虛擬儀器的設計思想，充分利用Labwindows/CVI開(kāi)發(fā)平臺的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行設計。

研華的數據采集卡在接口設計的兼容性方面相對比較成熟，在Labwindows/CVI下調用研華的功能函數步驟比較簡(jiǎn)單，因為研華的引入庫文件（Adsapi32.lib）在Labwindows/CVI下可直接加到項目文件（.Prj）中，本系統設計采用研華PCL―812PG多功能數據采集卡。

外圍接口電路部分
為了實(shí)現模擬量輸入和數字量的輸出，設計開(kāi)發(fā)了外圍接口電路，即接口卡。外圍驅動(dòng)電路如圖2所示，采集卡數字量輸出（DO）經(jīng)光電隔離模塊4N35，保證計算機系統與外圍電路相互隔離，4N35觸發(fā)功率模塊IRFP導通，IRFP功率模塊導通換向閥，從而控制汽缸的進(jìn)、退，保證測試按計算機系統程序流程進(jìn)行。

圖2 外圍驅動(dòng)電路

軟件設計流程
圖3是測試程序流程圖，測試具體步驟如下。

3 軟件流程圖

1）首先進(jìn)行程序初始化，包括讀入參數設置值、初始化虛擬儀器面板。

2）按下性能試驗按扭，系統準備進(jìn)行性能試驗測試

3）初始化采集卡，如果初始化成功，進(jìn)入性能試驗測試階段。系統自動(dòng)進(jìn)行位移傳感器和力傳感器零位校準，避免造成測量誤差。

4）系統指令采集卡數字量輸出高電平，經(jīng)接口板、隔離模塊、功率模塊、換向閥，推動(dòng)氣缸前進(jìn)，離合器液壓操縱系統動(dòng)作。