多傳感器空氣流量測試系統方案

　　2.2數據采集模塊

　　該模塊實(shí)現多通道實(shí)時(shí)數據采集與顯示，其設計是動(dòng)態(tài)測試中的核心部分，直接影響數據分析的結果，影響系統其它功能的實(shí)現。該模塊能否正常工作直接關(guān)系到整個(gè)系統的工作。

　　編寫(xiě)數據采集程序前，必須先安裝好采集板的驅動(dòng)程序，否則無(wú)法調用AD板的動(dòng)態(tài)鏈接庫。該驅動(dòng)使用了中斷采集方式，并在定時(shí)器取值處設置了延時(shí)時(shí)間，保證了采樣的連續性。

　　在程序面板上，與傳統開(kāi)發(fā)一樣，可以使用各種程序控制結構，如順序、條件、循環(huán)等，也可以使用其他Ⅵ。程序套用Case選擇結構如圖7所示，采集的數據通過(guò)1個(gè)子程序進(jìn)行數據分組、處理，然后送人控制界面顯示。

　　2.3數據分析模塊

　　該模塊實(shí)現對采集的原始數據進(jìn)行最小二乘法曲線(xiàn)擬合分析。其測試目的在于獲取被測對象的性能、狀態(tài)或特征，所以信號采集只是測試工作的第一步。信號的分析和數據處理是構成測試系統的重要組成部分之一。系統采用線(xiàn)性回歸分析法即曲線(xiàn)擬合法，由多維回歸方程來(lái)建立被測目標參量與傳感器輸出量之間的關(guān)系，以消除溫度的影響，如圖8所示。

　　2.4數據庫模塊

　　該模塊實(shí)現數據庫的管理功能，數據的存儲與回放，添加與刪除等。由于要對被測目標進(jìn)行全方位檢測，多傳感器協(xié)調應用獲取對目標的全面認識，數據量急劇增長(cháng)，對實(shí)時(shí)采集的數據存儲和查詢(xún)也有較高要求，需要采用數據庫技術(shù)。

　　首先需要安裝LabSQL，它是一個(gè)免費的數據庫訪(fǎng)問(wèn)工具。

　　LabSQL與數據庫之間通過(guò)ODBC連接，用戶(hù)需要在ODBC中指定數據源名稱(chēng)和驅動(dòng)程序。因此在使用LabSQL之前，需要在Windows操作系統中的ODBC數據源中創(chuàng )建一個(gè)DSN.LabSQL與數據庫之間的連接是建立在DSN基礎之上的。其連接流程如圖9所示。LabSQL能夠實(shí)現數據庫查詢(xún)、數據庫修改、數據庫添加以及數據庫刪除。

　　3試驗結果

　　設計的試驗是在模擬汽車(chē)發(fā)動(dòng)機真實(shí)工作環(huán)境下測試的，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)流量傳感器來(lái)模擬進(jìn)入發(fā)動(dòng)機的空氣流量，通過(guò)設定恒溫濕箱的溫度改變傳感器工作環(huán)境溫度，以此來(lái)模擬發(fā)動(dòng)機工作的溫度環(huán)境。

　　為使測量準確就要對測試系統進(jìn)行試驗標定，設計選用標準流量計式標定方法。標準流量計選用LAB一10型玻璃轉子流量計來(lái)進(jìn)行標定試驗。在變頻器從l~23Hz變化中，對應的輸出電壓為0-3V，經(jīng)過(guò)標定試驗，在溫度為20℃時(shí)，可得到測試數據，經(jīng)過(guò)處理后得到如圖10所示的曲線(xiàn)：曲線(xiàn)①為空氣流量傳感器經(jīng)過(guò)數據處理后的輸出電壓曲線(xiàn);曲線(xiàn)②為對數據進(jìn)行曲線(xiàn)擬合后，空氣流量傳感器輸出擬合特性曲線(xiàn);曲線(xiàn)③為玻璃轉子流量計輸出電壓曲線(xiàn)。

　　在常溫常壓條件下，測試系統所使用的空氣流量傳感器的輸出相對誤差最大為1.94%F.S，小于其最大允許誤差3.0%，滿(mǎn)足傳感器使用誤差要求。在測量過(guò)程中采用變頻器控制風(fēng)機的供氣方式，氣體仍然存在一些脈動(dòng)，又由于空氣流量傳感器的高敏感性及氣壓的影響，也會(huì )造成部分附加誤差。

　　4結語(yǔ)

　　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。