LabVIEW平臺下的多傳感器空氣流量測試設計

1 系統硬件設計

　　本系統為進(jìn)一步研究利用LabVIEW測控系統以及進(jìn)行多傳感器信息融合奠定了基礎。在一段時(shí)間的實(shí)踐應用后發(fā)現，系統性能良好，免除了對多傳感器信息采集過(guò)程中一些繁瑣的工作，采集過(guò)程不再需要編寫(xiě)不同軟件以適應不同傳感器的要求。本設計將LabVIW軟件、多傳感器、計算機結合，構建了一個(gè)空氣流量測試系統，實(shí)現對多傳感器信息的融合。系統包括被測對象、傳感系統、信號調理電路、數據采集與處理系統，系統框圖如圖1所示。

　　1.1 被測對象

　　被測對象通過(guò)改變變頻器的頻率控制風(fēng)機發(fā)出不同大小的風(fēng)量通過(guò)流量傳感器，模擬進(jìn)入發(fā)動(dòng)機的空氣流量大小。

　　1.2 傳感系統

　　傳感系統主要包括溫度傳感器、空氣流量傳感器、玻璃轉子流量計及有關(guān)連接部分。

　　1.2.1 溫度傳感器

　　溫度傳感器選擇集成電路溫度傳感器LM35，它具有很高的工作精度和較寬的線(xiàn)性工作范圍，該器件輸出電壓與攝氏溫度線(xiàn)性成比例，并且無(wú)需外部校準或微調，可以提供±1/4℃的常用室溫精度。

　　1.2.2 空氣流量傳感器

　　空氣流量傳感器是用來(lái)直接或間接與被測對象發(fā)生聯(lián)系，將被測參數（機械、物理、化學(xué)、壓力、溫度等非電量）轉換成可以直接測量的信號，它為系統提供了進(jìn)行處理和決策所必需的原始信息，是現代檢測系統中的關(guān)鍵環(huán)節。

　　1.2.3 玻璃轉子流量計

　　為了驗證空氣流量測試系統試驗數據的正確性，需要對測試系統進(jìn)行試驗標定，設計選擇標準流量計標定方法。標準流量計選用LAB一10型玻璃轉子流量計，它與被檢的空氣流量傳感器測量范圍相當，準確度較高，是在101325Pa，20℃狀態(tài)下用空氣進(jìn)行標定的。

　　1.3 信號調理電路

　　在許多需要數字采集的系統中，傳感器輸出的模擬信號都很微弱，必須通過(guò)1個(gè)模擬放大器對其進(jìn)行一定倍數的放大，才能滿(mǎn)足采集卡對輸入信號電平的要求，這種情況下，就需要采用信號調理電路對傳感器輸出的信號量進(jìn)行放大。信號調理電路使輸出電壓與輸入電壓成正比，它的核心是1個(gè)具有電容負反饋、且輸入阻抗極高的高增運算放大器。差動(dòng)儀表放大器如圖2所示。