汽車(chē)尾流速度測量的虛擬儀器系統
加入技術(shù)交流群
（2）進(jìn)行環(huán)境變量初始化，包括大氣壓和溫度的初始化。通過(guò)給定的大氣壓和溫度等初始條件，系統還可算出試驗當時(shí)風(fēng)洞中空氣的密度與空氣濕度。
（3）進(jìn)行待測信號實(shí)時(shí)顯示，包括皮托管壓力差對應的電信號與熱線(xiàn)風(fēng)速儀的輸出電壓信號顯示。這些任務(wù)由虛擬儀器中的圖像指示器（Indicator）來(lái)完成，其功能與實(shí)際示波器相同。根據信號顯示我們可以知道待測信號的變化何時(shí)劇烈、何時(shí)穩定，并根據需要進(jìn)行采樣控制。但是，示波器的顯示范圍很受限制，不如圖像指示計靈活。虛擬儀器中的圖像指示計的顯示范圍可根據需要進(jìn)行任意設置，條件是計算機不溢出。這也體現了虛擬儀器的靈活性，調整升級的方便性。
（4）數據采集和存儲的控制。
（5）數據處理。
數據包括兩部分：
（1）初步處理
根據壓差電信號與壓差之間的已知關(guān)系，首先將電信號變成壓差值，然后根據壓差與風(fēng)速間的關(guān)系
（2）曲線(xiàn)擬合
該曲線(xiàn)擬合功能由一專(zhuān)門(mén)的子虛擬儀器（SubVI）完成，如圖4。初步處理的數據U 和熱線(xiàn)輸出電壓作為曲線(xiàn)擬合VI 的數據輸入。然后根據King 指數定律，即采用公式（2）進(jìn)行指數曲線(xiàn)擬合，求出A，B，n，典型的擬合曲線(xiàn)結果如圖5。曲線(xiàn)擬合VI 中，還進(jìn)行了最優(yōu)多項式擬合。通過(guò)兩種擬合方法的比較可知，King 的指數定律的曲線(xiàn)擬合誤差較小。由校準系統得到的結果，即系數A，B，n 的值可通過(guò)文件I/O存儲到硬盤(pán)里或其他存儲設備上。
圖4 曲線(xiàn)擬合求A，B，n 的子虛擬儀器
圖5 試驗數據擬合曲線(xiàn)
該虛擬儀器子系統調用熱線(xiàn)測速校準子系統得到校準關(guān)系式，熱線(xiàn)風(fēng)速計就可以進(jìn)行汽車(chē)尾流風(fēng)速電信號測量，并經(jīng)虛擬儀器（VI）處理得到風(fēng)速。
5.1 子系統的硬件構成
測量子系統的硬件系統結構如圖6。
圖6 熱線(xiàn)風(fēng)速測量系統硬件組成
在進(jìn)行風(fēng)速測量之前，需進(jìn)行風(fēng)洞風(fēng)速的測量，此風(fēng)速由靜壓皮托管風(fēng)速計完成（如圖6 右邊虛線(xiàn)框部分）。皮托管應放在試驗段遠離轎車(chē)模型的上游，以保證此處的流場(chǎng)未受到試驗模型繞流場(chǎng)的干擾。
A/D 板將虛擬儀器發(fā)出的x，y，z 坐標數字信號轉換成模擬信號，并通過(guò)通道3（ch3）發(fā)送給伺服器，觸發(fā)驅動(dòng)器驅動(dòng)移測架移至測量位置。此后就可以通過(guò)LabVIEW 編寫(xiě)的虛擬儀器程序控制進(jìn)行數據的測量。
5.2 子系統虛擬儀器構成
熱線(xiàn)風(fēng)速測量系統VI 部分構成及其用戶(hù)界面如圖7、圖8。
圖7 熱線(xiàn)風(fēng)速測量系統VI 結構圖 圖8 熱線(xiàn)風(fēng)速測量系統的用戶(hù)界面
（1）數據采集的參數設置，與校準系統參數設置相同。
（2）試驗環(huán)境變量初始化，除了校準系統的環(huán)境變量初始化外，還需給定熱線(xiàn)風(fēng)速計的熱線(xiàn)探針所應測量的位置（x，y，z）。
測速儀相關(guān)文章:測速儀原理
評論