汽车安全性检测论文|汽车专用仪器检定系统研制

   本文主要介绍采用National Instruments公司成熟的技术，开发一个汽车行业安全检测线国家部分强制性检定项目的小型精悍机动灵活，便于流动巡回检定的测试系统。

    应用方案

    使用NI 公司的LabVIEW 图片控制工具包，IMAQ 可视化软件，研制一台以笔记本电脑为主体，插入相应的DAQ 数据采集卡，与形式多样的各种传感器组成融为一体的积木化汽车专用仪器设备检定测试系统。

    介绍

    长期以来，汽车行业安全检测线国家强制性检定项目,以工程车为运载工具，携带大量的各种汽车专用检定仪器，满足对汽车制造业生产第一线仪器不同参数的计量检定。

    新近研制的该虚拟仪器检定、测试系统,采用美国国家仪器公司的LabVIEW 虚拟仪器软件包设计，具有页面简捷，易于操作等特点，硬件亦采用该公司配套的多功能数据采集卡，具有集成度高、性能超群、稳定性好等优点，传感器选用各国名牌公司产品(如：力传感器选用美国METTLER TOLEDO 公司产品，光电传感器选用德国DATRON公司产品，位移传感器选用德国HBM 公司产品，各传感器精度控制在0.3‰之内)，从而系统精良，数据处理可信度在同类产品中略高一筹。

    LabVIEW 软件程序设计

    （1） 高效快捷的设计

    National Instruments 公司LabVIEW 图片控制工具包中的“Search Example”(搜索范例) 、“Solution Wizard”(解决方案向导) 栏目为用户提供了一条周密祥尽的编程思路，同时又是一种方便快捷的使用途径，许多范例举一反三，在此基础上略加改变，就可轻松地成为用户所需的素材，所以可得到事半功倍的效果。例如， 在“ FrequencyMeasurement”（频率测量）自定义数据采集解决方案向导中，加入 “Wheel Diameter Input”（车轮直径输入）功能及频率/车速换算公式，并在数据采集卡的CLKB1 端口接入德国DATRON公司光电传感器产品，在被测车轮钢圈側面粘贴反光纸，用来测量车轮的转动速率，即可制作成一台测量汽车瞬时车速的仪器。再作一些适当变换就能改编成一台高度精良的车速检定测试系统。

    在编制虚拟仪器框图程序时，亦可在“Open VI”（打开虚拟仪器）中查找“Examples”（范例）“Activity”（控件）等栏目內直接取用与用户较近的现成VI子程序，在此基础上再作适当修改。这样一来可以立即引用成熟的框图程序，少走编程过程中的弯路，加速整个开发周期所用的时间。例如，汽车制动踏板力、手刹车拉力检定测试系统，采用“ Single-Point Strain Gauge Measurement” (单点应变量测量)范例，再作一些适当改编，选用美国METTLER TOLEDO 公司力传感器产品，就能变换成一台高度精良的汽车制动力检定测试系统。

    虚拟仪器与单片机开发仪器相比，硬件工作量明显减轻，可节省大量选购电子元件过程，印刷电路板设计难度被简化，安装调试过程中使用的仪器大大地减少了，整个开发周期缩短许多倍。另外，仪器的可塑性很大，随时随地可按照实际情况增减功能,改进设计方案，其优越性是无比的；单片机开发的仪器使用若干年后，因为用户提出新的要求，原来设计功能不能适应变化的环境而被淘汰；虚拟仪器应用若干年后，日积月累，随时随地可以不断改进更新功能，因而越用越完善、越贴近用户；尤其是当单片机开发单台专用仪器时，开发专项新产品的设计者积累的感性认识被限制在当时的一定范筹内，从设计到变成仪器，受到时间跨度和经费支出的一定程度限制，其可靠性、稳定性常造成先天性不足，事后亦难以弥补解决。虚拟仪器的硬件、软件是常年累月地由一套机构、一个群体的智慧，是成批量的产物，其成熟性，可靠性，稳定性是不容置疑的。而且，软件中如有不满足之处，事后弥补轻而易举徒手之劳。它又是零编程设计、模块化的集成，直观性强，即使是非计算机专业对口人才，通过简单培训也能容易地进行修改。本应用方案在减少开发时间和降低成本方面的优势看来，应用LabVIEW 优越性是确切的。

    （2）智能化设计

    传统仪器智能化数据处理几乎是不可能的，而虚拟仪器通过內装的功能强大的信号处理软件，分析所采集到的数据，直观性极强。该软件包汉化简便，可与Office 中的Word 字处理、Excel 电子数据表方便地连结，随意自如地按照设计者的思路，进行科学计算及文字处理，储存打印输出规范化的测试、检定报告。根据需要亦可及时改进版面格式。

    虚拟仪器从实用性向趣味性渗透的效果也是显而易见的，图片和声音功能的应用使得该虚拟仪器检定系统，既能达到常规的测量性能指标设计要求，又能满足进行测量检定时，人性化亲切友好的平台界面。为此，它可与图形文件相连结，从而可以图文并茂地输出各种图表文件。还可将图片制作成动画片，再根据使用场景配音，发挥