中文摘要 傳統(tǒng)的電機(jī)檢測設(shè)備主要依靠人工檢測工作，自動化程度不高，需要人工測試和記錄數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析 ,這很大程度上限制了電動車檢測的效率，所以需要設(shè)計(jì)一套自動化測試平臺對電機(jī)的性能進(jìn)行檢測。針對于無刷電機(jī)性能綜合測試，采用 形化測試軟件，通過傳感器測量電壓、電流、轉(zhuǎn)速、扭矩等參數(shù)；通過上位機(jī)軟件調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和扭矩，動態(tài)模擬電機(jī)實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的輸入功率、輸出功率和工作效率的測量。系統(tǒng)具有計(jì)算、顯示、報(bào)警、存儲和打印報(bào)告等功能，可檢測電機(jī)的綜合性能，并判定產(chǎn)品合格與否，提高了產(chǎn)品檢驗(yàn) 的效率和自動化程度。 關(guān)鍵詞 數(shù)據(jù)采集卡，測量控制，自動化 外文摘要 he on is to of so it is to a of to of of of by to of to of of so it of is or of 第 I 頁 共頁 目錄 1 緒論 . 1 課題研究的背景和意義 . 1 電機(jī)測試技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 . 1 課題的主要工作及要求 . 3 2 總體方案設(shè)計(jì) . 4 電機(jī)綜合測試內(nèi)容 . 4 電機(jī)測試系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)框圖設(shè)計(jì) . 4 電機(jī)測試系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)框圖設(shè)計(jì) . 5 速度測量與控制系統(tǒng)框圖設(shè)計(jì) . 6 扭矩測量與控制系統(tǒng)框圖設(shè)計(jì) . 6 數(shù)據(jù)測量處理與顯示框圖設(shè)計(jì) . 7 3 虛擬儀器與 . 7 虛擬儀器介 紹 . 7 紹 . 8 4 系統(tǒng)硬件模塊介紹 . 9 傳感器模塊介紹 . 9 據(jù)采集卡 . 12 5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) . 13 軟件注冊系統(tǒng) . 14 軟件登 錄系統(tǒng) . 17 軟件參數(shù)設(shè)置系統(tǒng) . 19 軟件控制系統(tǒng) . 20 軟件測量系統(tǒng) . 21 軟件測試報(bào)警系統(tǒng) . 29 測試數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng) . 31 數(shù)據(jù)報(bào)表輸出系統(tǒng) . 32 數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng) . 32 6 系數(shù)據(jù)處理與算法研究 . 33 濾波器介紹 . 33 濾波器處理 . 36 零位校正 . 39 7 系統(tǒng)調(diào)試與數(shù)據(jù)分析 . 40 系統(tǒng)調(diào)試 . 40 數(shù)據(jù)分析 . 42 誤差分析與處理 . 44 結(jié)論 . 46 第 共頁 經(jīng)驗(yàn)與體會 . 47 致謝 . 48 參考文獻(xiàn) . 49 附錄： . 49 第 1 頁 共 54 頁 1 緒論 課題研究的背景和意義 隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展，生活水平的提高 ，自然資源的日益匱乏以及人們環(huán)保意識的增強(qiáng)。電動車以電能為動力的環(huán)保形式登上了新世紀(jì)的歷史舞臺。電動自行車以其環(huán)保、節(jié)能、騎行方便等優(yōu)點(diǎn)越來越受到人們的喜愛。 電動車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展無疑是將來新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢，符合綠色環(huán)保的需求，是綠色環(huán)保、凈化空氣污染的最好代步交通工具。 電動機(jī)的作用是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，作為電動自行車動力的來源，其性能質(zhì)量的優(yōu)劣直接決定了電動車的穩(wěn)定性以及工作效率。電動車在出廠前要對其電機(jī)的相關(guān)性能進(jìn)行檢測，傳統(tǒng)的電機(jī)檢測設(shè)備主要依靠人工檢測工作，自動化程度不高，需要人工測試和記錄數(shù)據(jù) 并對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，這很大程度上限制了電動車檢測的效率，所以需要設(shè)計(jì)一套自動化測試平臺對電機(jī)的性能進(jìn)行檢測。通過測量參數(shù)檢驗(yàn)電機(jī)的性能，從而判定產(chǎn)品合格與否，提高產(chǎn)品檢驗(yàn)的效率和自動化。 電機(jī)測試技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 科學(xué)技術(shù)的發(fā)展都離不開測量和控制，測試技術(shù)在各個(gè)行業(yè)發(fā)展幾乎都會起到重要作用。電機(jī)是將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的設(shè)備，廣泛用于工業(yè)，農(nóng)業(yè)，交通運(yùn)輸業(yè)等日常生活中。為了獲得電機(jī)最大的效率和穩(wěn)定的性能，需要對電機(jī)的各個(gè)性能參數(shù)進(jìn)行測量，再利用測試數(shù)據(jù)計(jì)算處理電機(jī)的參數(shù)和繪制電機(jī)工作特性曲線 圖，從而通過數(shù)據(jù)反映出電機(jī)的性能和質(zhì)量，所以電機(jī)的測試技術(shù)對電機(jī)的質(zhì)量和性能的提高有著非常重要的意義。 測量儀器技術(shù)是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，但是科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展又推動著測量儀器技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程。測量儀器儀表技術(shù)發(fā)展至今，經(jīng)歷了從電磁技術(shù)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、智能儀器技術(shù)和如今的虛擬儀器的發(fā)展歷程。 (1)指針式儀表 利用電磁感應(yīng)定律，導(dǎo)體在變化的磁通量中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，形成閉合回路后感應(yīng)電動勢將驅(qū)使電子流動產(chǎn)生產(chǎn)生感應(yīng)電流，且感應(yīng)電動勢與該路徑磁通量第 2 頁 共 54 頁 變化成正比來實(shí)現(xiàn)對電路的測量，但容易受測量環(huán)境條件的 干擾，誤差較大。 (2)模擬式儀表 基于物理電磁學(xué)定律發(fā)展的儀器儀表，采用工人手工測量操作和記錄數(shù)據(jù)，通過計(jì)算處理數(shù)據(jù)。人工操作測量讀取數(shù)據(jù)不僅效率低，而且測量和記錄過程中會出現(xiàn)時(shí)間誤差和讀數(shù)出現(xiàn)讀數(shù)誤差等人為誤差。這樣的工作不僅僅導(dǎo)致效率低下，而且還測量精度不高，最后導(dǎo)致測量的結(jié)果準(zhǔn)確度和可信度不高。 (3)數(shù)字化儀表 數(shù)字儀器是將模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)橹苯幼x取的數(shù)字信號的儀器。通過引入了鎖相技術(shù)、頻率合成技術(shù)和數(shù)字取樣技術(shù)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字方式顯示，因此更方便了人們讀取數(shù)據(jù)，提高一定的效率。各種數(shù)字類儀器儀 表已經(jīng)廣泛應(yīng)用于人們的生產(chǎn)生活中。 (4)智能化儀器儀表 利用大規(guī)模電路和微處理器制作智能化化儀器，很大程度上提高了運(yùn)算速度，同時(shí)也提高了工作效率。大部分情況可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測量、實(shí)時(shí)控制、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理、記錄和保存等功能。智能化儀器使得測試控制技術(shù)水平有一定的技術(shù)突破和提高。 (5)虛擬儀器 科學(xué)的發(fā)展迅速，以計(jì)算機(jī)、傳感器和數(shù)據(jù)采集卡組成的虛擬儀器技術(shù)是當(dāng)前最先進(jìn)的實(shí)時(shí)測試測量和控制技術(shù)。這應(yīng)該是電子測量技術(shù)的一次質(zhì)的飛躍，真正實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)的高速度、高準(zhǔn)確度、多參數(shù)等多種功能的測試測量和數(shù)據(jù)處理，不同地 域上的網(wǎng)絡(luò)化測試功能也在一定程度上實(shí)現(xiàn)了此功能。 在電機(jī)測試技的發(fā)展歷史上，美國和歐洲等發(fā)達(dá)國家先后設(shè)計(jì)和生產(chǎn)電機(jī)測試系統(tǒng)，使用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行了對電機(jī)的性能測試，不僅實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動測試還實(shí)現(xiàn)了對數(shù)據(jù)的處理。例如：美國一電機(jī)測試公司自行設(shè)計(jì)生產(chǎn)的電機(jī)性能綜合測試儀，其功能可以實(shí)現(xiàn)對電機(jī)自動測試檢測，電機(jī)在運(yùn)行時(shí)的電壓、電流、轉(zhuǎn)速、輸入功率、輸出功率和效率等多個(gè)參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的自動采集、處理、存儲、查詢等功能。而后德國的西門子公司也自行研制了自動化電機(jī)測試平臺測試儀，適用于無刷直流電機(jī)的性能參數(shù)測試。 不僅僅是國 外在研究電機(jī)自動化測試平臺，國內(nèi)某些企業(yè)和科學(xué)研究機(jī)構(gòu)還第 3 頁 共 54 頁 有一些大學(xué)都在研究電機(jī)自動測試平臺。例如：北京榮華電機(jī)公司自行研制的電機(jī)自動檢測儀，南京航空航天大學(xué)電機(jī)研究團(tuán)隊(duì)研制的 電機(jī)檢測系統(tǒng)等。雖然起步晚，但在電機(jī)測試系統(tǒng)這一塊很大程度上彌補(bǔ)了我國的這一塊空白。 根據(jù)國內(nèi)外電機(jī)測試儀器或電機(jī)測試平臺的發(fā)展可以看出， 20 世紀(jì)傳統(tǒng)的電機(jī)測試技術(shù)在技術(shù)層面上直接受限于計(jì)算機(jī)和傳感器技術(shù)的發(fā)展，不同程度上還影響著數(shù)據(jù)的采集和誤差，傳統(tǒng)技術(shù)根本無法滿足其現(xiàn)代測試技術(shù)更多新的要求。傳統(tǒng)儀器其功能 比較單一、價(jià)格昂貴和測試精度不高還自動化測試程度低，這將使得其設(shè)備很大程度上具有局限性和不穩(wěn)定性，想要實(shí)現(xiàn)對多類電機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)測試將會有很大困難。所以，以先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合各電子技術(shù)、傳感器技術(shù)和數(shù)據(jù)采集技術(shù)等高科技技術(shù)，共同發(fā)展出新的測試控制技術(shù)與儀器技術(shù)是未來新的趨勢，這將使我們的科學(xué)測量控制上升到新的層次，新的空間。 課題的主要工作及要求 本課題采用 形化開發(fā)軟件，通過使用高精度的數(shù)據(jù)采集卡和傳感器模塊，連接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)建的電動車電機(jī)性能綜合測試平臺。該系統(tǒng)實(shí)時(shí)測量和控制電動車 的轉(zhuǎn)速，能動態(tài)模擬電動車的運(yùn)行狀況，改變控制控制方式，連續(xù)調(diào)節(jié)運(yùn)行速度。通過測量參數(shù)檢驗(yàn)控制器和電機(jī)的性能，從而判定產(chǎn)品合格與否，提高產(chǎn)品檢驗(yàn)的效率和自動化的程度。 共分為 5 個(gè)部分： （一）分析電機(jī)測試系統(tǒng)的要求；提出電機(jī)測試系統(tǒng)的方案；設(shè)計(jì)電機(jī)測試系統(tǒng)的思路；實(shí)現(xiàn)電機(jī)測試系統(tǒng)的功能。 （二）系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖設(shè)計(jì)、系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)框圖設(shè)計(jì)和各個(gè)模塊結(jié)構(gòu)框圖設(shè)計(jì)。 （三）系統(tǒng)軟硬件功能設(shè)計(jì) （ 1）實(shí)現(xiàn)電動車運(yùn)行狀態(tài)的動態(tài)模擬； （ 2）實(shí)現(xiàn)電機(jī)速度和扭矩連續(xù)調(diào)節(jié)與控制； （ 3）實(shí)現(xiàn)電動車運(yùn)行參數(shù)實(shí)時(shí)測量； （ 4）實(shí) 現(xiàn)對電動車電機(jī)參數(shù)顯示功能； 第 4 頁 共 54 頁 （ 5）進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試、數(shù)據(jù)分析和驗(yàn)證； （ 6）實(shí)現(xiàn)對電機(jī)測試數(shù)據(jù)的報(bào)表查詢和輸出。 （四）對電機(jī)綜合性能測試儀進(jìn)行調(diào)試，并對其調(diào)試過程中的意外情況對測試系統(tǒng)進(jìn)行修改或改進(jìn)。 （五）對電機(jī)綜合測試儀的最終測試結(jié)果進(jìn)行分析，根據(jù)理論計(jì)算是否產(chǎn)生誤差，并且對誤差產(chǎn)生的情況進(jìn)行分析處理，并在軟硬件模塊中調(diào)節(jié)修正偏差，以此減小誤差對數(shù)據(jù)的影響。 2 總體方案設(shè)計(jì) 本課題采用 形化開發(fā)軟件，通過使用高精度的數(shù)據(jù)采集卡和傳感器模塊，連接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)建的電動車電機(jī)性能綜合測試平臺 。本測試平臺可針對 制和 制的電動車無刷直流電機(jī)運(yùn)行時(shí)參數(shù)數(shù)據(jù)的測量和記錄。為評定電機(jī)的性能優(yōu)劣和穩(wěn)定性提供參考依據(jù)，也為提升電機(jī)質(zhì)量提供研究方向。 電機(jī)綜合測試內(nèi)容 電動機(jī)的作用是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，作為電動自行車動力轉(zhuǎn)換的來源，電機(jī)性能的優(yōu)劣直接決定了電動車的整體質(zhì)量與穩(wěn)定性。電動車在出廠前要對其電機(jī)的相關(guān)性能參數(shù)進(jìn)行檢測，根據(jù)其參數(shù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，可以直接判別電機(jī)質(zhì)量的優(yōu)劣。對于電機(jī)的性能，追求效率最大化是最終的目標(biāo)，這也是眾多電機(jī)評判標(biāo)準(zhǔn)中的最重要的一種。在電源電量一定的情況下， 最大化的效率不僅僅是節(jié)能，更多的是為電動車提供更好的續(xù)航能力，從而提高電動車整體質(zhì)量。檢測系統(tǒng)主要檢測的是：一、電壓和電流的電量單位檢測，計(jì)算出輸入功率。二、轉(zhuǎn)速和扭矩非電量單位檢測，計(jì)算出輸出功率?？筛鶕?jù)輸入功率和輸出功率便可計(jì)算出效率，從而根據(jù)結(jié)果判定電機(jī)的性能優(yōu)劣。電壓和電流是模擬信號，可由相關(guān)的傳感器進(jìn)行信號的轉(zhuǎn)化測量數(shù)值大小，轉(zhuǎn)速和扭矩可通過相關(guān)傳感器轉(zhuǎn)化為開關(guān)量信號。大部分信號可直接由數(shù)據(jù)采集卡采集信號，不能直接采集信號的通過信號轉(zhuǎn)化再由數(shù)據(jù)采集卡采集。 電機(jī)測試系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)框圖設(shè)計(jì) 第 5 頁 共 54 頁 電機(jī)測試系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)由傳感器模塊、數(shù)據(jù)采集卡模塊、負(fù)載模塊、總線、算機(jī)等技術(shù)組成。無刷直流電機(jī)在運(yùn)行時(shí)，各類傳感器測量將直接或間接的測量所測試的信號，將傳感器所采集的數(shù)字信號或模擬信號經(jīng)過信號調(diào)理電路的放大和濾波處理，之后通過數(shù)據(jù)采集卡的采集通道采集，并將信號傳送到 體結(jié)構(gòu)框圖如圖 1 所示。 圖 1 電機(jī)測試系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)框圖 電機(jī)測試系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)框圖設(shè)計(jì) 為一個(gè)借助于虛擬面板用 戶界面和方框圖建立虛擬儀器的圖形程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件，同時(shí)也被視為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集儀器軟件和儀器控制軟件。按系統(tǒng)工作流程劃分，其軟件結(jié)構(gòu)如圖 2 所示，數(shù)據(jù)采集器采集到的數(shù)據(jù)并通過計(jì)算機(jī)總線傳遞至計(jì)算機(jī)。采集到的數(shù)據(jù)通過設(shè)備驅(qū)動程序到達(dá) 算機(jī)內(nèi)部后，在計(jì)算機(jī)內(nèi)通過 件平臺構(gòu)成的應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析與顯示，還有報(bào)表輸出。該應(yīng)用程序由多個(gè) 程序構(gòu)成。 無刷直 流電機(jī) 電機(jī)控制器 數(shù)據(jù)采集卡 算機(jī) 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)顯示 電流傳感器 扭矩傳感器 電壓傳感器 轉(zhuǎn)速傳感器 扭矩控制器 磁粉加載機(jī) 報(bào)表生成 第 6 頁 共 54 頁 圖 2 電機(jī)測試系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu) 框圖 速度測量與控制系統(tǒng)框圖設(shè)計(jì) 在 算機(jī)輸入相應(yīng)的值進(jìn)行對電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過數(shù)據(jù)采集卡將相應(yīng)的調(diào)節(jié)信號傳送給 制器控制電機(jī)轉(zhuǎn)動，再通過轉(zhuǎn)速光電傳感器測量相應(yīng)的轉(zhuǎn)速，將轉(zhuǎn)速信號通過數(shù)據(jù)采集卡采集傳送到 算機(jī)處理與顯示，如圖3 所示。 圖 3 速度測量控制系統(tǒng)框圖 扭矩測量與控制系統(tǒng)框圖設(shè)計(jì) 扭矩的測量是基于機(jī)器轉(zhuǎn)軸在承受扭矩時(shí)產(chǎn)生扭應(yīng)力的原理，用電測技術(shù)測出扭應(yīng)力以求出扭矩值 ，如圖 4 所示。 算機(jī)通過數(shù)據(jù)采集卡輸 出模擬信號加到扭矩控制器調(diào)節(jié)磁粉加載機(jī)加載大小，磁粉加載機(jī)與直流電機(jī)相連，通過扭矩傳感器測量由于負(fù)載的變化從而引起的電機(jī)扭矩的變化。 圖 4 扭矩測量與控制系統(tǒng)框圖 硬件系統(tǒng) 數(shù)據(jù)采集卡 設(shè)備驅(qū)動程序 模塊 發(fā)平臺 應(yīng)用程序 虛擬儀器前面板 速度 調(diào)節(jié) 計(jì)機(jī) 數(shù)據(jù)采集卡 制器 電 機(jī) 轉(zhuǎn)速 傳 感器 磁粉加載機(jī) 扭矩傳感器 直 流 電 機(jī) 信號處理電路 數(shù)據(jù)采集卡 算機(jī) 扭矩控制器 第 7 頁 共 54 頁 數(shù)據(jù)測量處理與顯示框圖設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)是通過 配置數(shù)據(jù)采集卡和計(jì)算機(jī)相關(guān)通信接口協(xié)議， 電機(jī)轉(zhuǎn)速或扭矩通過相應(yīng)的傳感器將其測量轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的脈沖信號，而電壓電流通過相應(yīng)的傳感器將其測量轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的模擬信號，通過信號調(diào)理電路和數(shù)據(jù)采集卡傳送到 算機(jī)， 算機(jī)將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、保存， 并根據(jù)相應(yīng)的算法顯示測量值，利用 圖形化方法顯示出連續(xù)的各測量值曲線圖，并將 應(yīng)的文件函數(shù)寫入 格中，并根據(jù)系統(tǒng)測得的數(shù)據(jù)和曲線圖對電機(jī)的性能進(jìn)行分析處理，如圖 5 所示。 圖 5 數(shù)據(jù)測量處理與顯示框圖 3 虛擬儀器與 虛擬儀器介紹 虛擬儀器技術(shù)（ 利用各種高性能的模塊化硬件與靈活高效的軟件相結(jié)合來完 成各種各樣的測量測試和自動化控制等功能的任務(wù)的。使用虛擬儀器有著改善產(chǎn)品質(zhì)量、縮短產(chǎn)品周期和提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率等優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)實(shí)生產(chǎn)過程中的信號與設(shè)計(jì)的集成化虛擬儀器環(huán)境相連接，從而可以實(shí)現(xiàn)虛擬儀器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集分析現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)信號，提取其中所需要的信號信息，因此實(shí)現(xiàn)實(shí)際生產(chǎn)生活中大范圍的生產(chǎn)效率提高。 虛擬儀器技術(shù)與其他儀器技術(shù)相比，有著四大優(yōu)勢。 (1)高性能：以 術(shù)為主導(dǎo)，包含功能超卓性能的處理器和文件 I/O，使得在用戶使用虛擬儀器系統(tǒng)的數(shù)據(jù)高速導(dǎo)入磁盤的同時(shí)，就能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)的分析和處理。 (2)擴(kuò)展性強(qiáng)：由于 軟硬件靈活性技術(shù)優(yōu)勢，在程序后期的技術(shù)開發(fā)和擴(kuò)展，到時(shí)只需要升級計(jì)算機(jī)函數(shù)庫或更新集成模塊化的硬件，就能以少量的投轉(zhuǎn)速 /扭矩電壓 /電流傳感器 電機(jī) 信號調(diào)理電路 數(shù)據(jù)采集卡 算 機(jī) 數(shù)據(jù)處理 轉(zhuǎn)速 /扭矩電壓 /電流數(shù)據(jù)顯示 輸出 第 8 頁 共 54 頁 資獲得豐厚的效益。 (3)周期短： 效的軟件礦建結(jié)構(gòu)能迅速地與計(jì)算機(jī)和儀器儀表等器件連接在一起使用。最初是為了使用的用戶簡單方便的操作。但是其功能的靈活性與強(qiáng)大，使操作用戶能輕松地配置、創(chuàng)建和維護(hù)程序，使得用戶在低成本的情況下，就能實(shí)現(xiàn)控制測量等功能，解決實(shí)際中 的問題。 (4)無縫集成：虛擬儀器技術(shù)本質(zhì)上是結(jié)合了集成軟硬件模塊的技術(shù)概念。隨著用戶需 求的功能不斷提高，功能越趨復(fù)雜。若使用傳統(tǒng)儀器來實(shí)現(xiàn)現(xiàn)今復(fù)雜的功能，則需要集成多個(gè)硬件測量模塊設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。而連接集成設(shè)備模塊必定耗費(fèi)大量時(shí)間，但現(xiàn)在用虛擬儀器技術(shù)便可以輕松解決這一問題。在虛擬儀器軟件平臺中，已經(jīng)設(shè)置了為所有 I/O 設(shè)備提供了標(biāo)準(zhǔn)化接口，可幫助用戶輕松連接多個(gè)設(shè)備集成到一個(gè)單獨(dú)系統(tǒng)上測量，減少其功能任務(wù)的復(fù)雜性。 紹 美國國家儀器（ 司自行研發(fā)的一種強(qiáng)大的程序開發(fā)環(huán)境。其類似于 C 語言和 言開發(fā)環(huán)境一樣，有著可以完成大多數(shù)編程任務(wù)的函數(shù) 庫，各類函數(shù)庫有著各種完成收集處理數(shù)據(jù)的功能。但是 有著和其他計(jì)算機(jī)語言不同之處，其他的計(jì)算機(jī)語言基本上都是基于文本的語言產(chǎn)生代碼，而 用的是圖形化的編輯語言 G 編寫需要的程序，程序是以框圖的形式產(chǎn)生的。 開發(fā)環(huán)境集成了各種應(yīng)用所需要的工具，旨在幫助使用者們解決問題和不斷創(chuàng)新還有提高生產(chǎn)力。 言程序開發(fā)環(huán)境中 序由前面板和后面板組成 。 前面板主要由 顯示控件 和輸入控件等控件來構(gòu)成的 人機(jī)用戶操作界面 ，前面板也是 是 序的交互式輸入和輸出端口 。 輸入控 件是 后面板程序框圖提供數(shù)據(jù) 源 的輸入裝置，顯示控件則是顯示后面板程序框圖或生成的數(shù)據(jù)的輸出裝置 。 后面板便是程序框圖，所有的數(shù)據(jù)源的處理都在程序框圖中傳送處理分析的 。 前面板的輸入控件和顯示控件都能在后面板中一個(gè)對象端點(diǎn)與之相對應(yīng)，輸入控件對象的端點(diǎn)便是在 序框圖中的數(shù)據(jù)流源點(diǎn)，而顯示控件對象的端點(diǎn)便是 序框圖中的數(shù)據(jù)流終點(diǎn)。每個(gè)控件端口之間的連線是其數(shù)據(jù)通道，數(shù)據(jù)都是單線流動的，也可以是從單一的數(shù)據(jù)源端口流向一個(gè)或多個(gè)接收 的 目的端口，但是注意數(shù)據(jù)源第 9 頁 共 54 頁 的數(shù)據(jù)類型是否與接收端接收的數(shù)據(jù)類型一樣，不一樣的 數(shù)據(jù)類型 將 不能 在兩數(shù)據(jù)端口使用和在其之間 流動 。 4 系統(tǒng)硬件模塊介紹 傳感器模塊介紹 傳感器是一種對被測信息敏感的檢測裝置，能夠?qū)⒏惺艿綔y量的信息按一定規(guī)律變換成電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足被測信息的傳輸、處理等要求。 不僅要根據(jù)工作要求選用傳感器，還要根據(jù)傳感器本身特性選用特定的傳感器來提高測量精度。傳感器特性有頻率響應(yīng)、線性度、靈敏度、遲滯性、穩(wěn)定性等特性。 本次設(shè)計(jì)采用了電壓傳感器，電流傳感器，速度傳感器和扭矩傳感器四個(gè)傳感器。所用傳感器具體的型號參數(shù)在下文介紹。 電壓傳感器 電壓傳感器，又稱電壓變送器。是一種能檢測到電壓信息的裝置，并將其電壓信息按一定規(guī)律標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換成所需要的形式信息輸出。 圖 6 電壓傳感器 此測試系統(tǒng)采用的電壓傳感器如 6 圖所示。 電壓輸入： 0壓輸出： 0模擬輸入通道 集。 電流傳感器 電流傳感器，是一種能檢測到電流信息的裝置，并將其電流信息按一定規(guī)律第 10 頁 共 54 頁 標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換成所需要的形式信息輸出。 圖 7 電流傳感器 此測試系統(tǒng)采用的電流傳感器如圖 7 所示。 輸入電流： 0出電壓 0模擬輸 入通道 集。 轉(zhuǎn)速傳感器 轉(zhuǎn)速傳感器，采用光電效應(yīng)來測量電機(jī)的轉(zhuǎn)速，將電機(jī)輪軸帶動輸出軸光電碼盤轉(zhuǎn)動，其物理量便轉(zhuǎn)化為脈沖式信號，有良好的抗干擾性能，能為系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠的轉(zhuǎn)速信號。 圖 8 轉(zhuǎn)速傳感器原理圖 測試系統(tǒng)采用的 光電轉(zhuǎn)速傳感器測速原理圖如圖 8 所示。 產(chǎn)生的脈沖頻率為： 60 其中， n 為電機(jī)轉(zhuǎn)速，單位為 60 為光電碼盤被等分的光縫； f 為傳感器輸出脈沖信號頻率，單位為 由定時(shí)計(jì)數(shù)器 集或者由模擬輸入通道第 11 頁 共 54 頁 集。 扭矩傳感器 扭矩傳感器 采用應(yīng)變片電測技術(shù)，在彈性軸上組成應(yīng)變橋，向應(yīng)變橋提供電源即可測得彈性軸受扭矩的電信號。將該信號放大后，經(jīng)過電壓轉(zhuǎn)頻率，變成與扭矩信號成正比的頻率信號。扭矩傳感器輸出的是脈沖頻率信號。扭矩傳感器如圖 9 所示。 圖 9 扭矩傳感器 頻率輸出： 5 頻率轉(zhuǎn)電壓模塊 頻率轉(zhuǎn)電壓模塊是為了把扭矩傳感器測得的脈沖頻率信號轉(zhuǎn)化為 據(jù)采集卡可接受的電壓模擬信號，方便顯示計(jì)算扭矩或轉(zhuǎn)速大小值。 圖 10 頻率轉(zhuǎn)電壓模塊 此測試系統(tǒng)采用的 頻率轉(zhuǎn)電壓模塊如圖 10 所示。 頻率輸入： 0壓輸出： 0由模擬輸入通道 集。 頻率輸入： 0壓輸出： 0由模擬輸入通道 集。 扭矩控制器 扭矩控制器，又稱脈寬調(diào)制控制器，采用脈寬調(diào)制方式。 第 12 頁 共 54 頁 圖 11 扭矩控制器 此測試系統(tǒng)采用的扭 矩控制器如圖 11 所示。 電壓輸入： 0流輸出： 0由 D/A 輸出通道 出。 據(jù)采集卡 數(shù)據(jù)采集卡的功能是將傳感器或其他設(shè)備儀器采集到的模擬或數(shù)字信號，送到 軟件中進(jìn)行處理和分析的。本系統(tǒng)采用的是 據(jù)采集卡，此數(shù)據(jù)采集卡使用的數(shù)據(jù)總線是 線。數(shù)據(jù)采集卡是經(jīng) 線與計(jì)算機(jī)連接的， 立供電、反應(yīng)迅速、操作方便等特點(diǎn)。 據(jù)采集卡上設(shè)計(jì)有 12辨率的 A/D 轉(zhuǎn)換器和 D/A 轉(zhuǎn)換器方便用戶使用，同時(shí)還提供了 16 路單端 （ 8 路雙端的模擬輸入通道（ 入正端和 入負(fù)端 ）和 4 路 D/A 輸出通道（ 16位的 3 個(gè)定時(shí)計(jì)數(shù)器（ 其中 A/D 轉(zhuǎn)換器輸入信號范圍有 : 0 10V、± 5V、± 10V，同時(shí) D/A 轉(zhuǎn)換器輸入信號范圍有 : 0 5V、 0 10V、± 5V、± 10V，如圖 12 所示。 本系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集卡采用的模擬輸入信號范圍均是± 10V，分辨率為 12優(yōu)點(diǎn)可減小干擾，穩(wěn)定信號。但軟件系統(tǒng)內(nèi)部使用的控件測量顯示范圍是0以在軟件程序編寫中 ， 測量值需要放大 2 倍，還原輸入信號量。 第 13 頁 共 54 頁 圖 12 管腳定義圖 5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 基于 擬儀器技術(shù)電動車無刷電機(jī)綜合測試儀軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)。其系統(tǒng)主要包含四個(gè)測量模塊和兩個(gè)控制模塊等數(shù)據(jù)處理模塊。其中四個(gè)測量模塊有電壓測量、電流測量、轉(zhuǎn) 速測量和扭矩測量。而兩個(gè)控制模塊有轉(zhuǎn)速控制和扭矩控制。操作人員通過注冊、登錄后，進(jìn)入主程序界面，進(jìn)行相應(yīng)的控制測量等功能操作，系統(tǒng)設(shè)計(jì)主流程圖如圖 13 所示 第 14 頁 共 54 頁 圖 13 系統(tǒng)設(shè)計(jì)主流程圖 軟件注冊系統(tǒng) 新用戶在使用此測試系統(tǒng)時(shí)，因?yàn)闆]有用戶賬號而需要進(jìn)行注冊，注冊系統(tǒng)流程圖如圖 14 所示。 登錄系統(tǒng) 參數(shù)設(shè)置 電機(jī)速度控制 電機(jī)扭矩控制 電機(jī)電壓測量 電機(jī)電流測量 電機(jī)速度測量 電機(jī)扭矩測量 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)保存 報(bào)告生成 開始 結(jié)束 第 15 頁 共 54 頁 圖 14 系統(tǒng)注冊流程圖 注冊界面上有：輸入用戶名、請輸入密碼、再次輸入密碼和注冊授權(quán)號四個(gè)文本輸入控件， 還有一個(gè)確定按鈕。新用戶在注冊新賬號和密碼時(shí)，需要填寫注冊授權(quán)號，注冊授權(quán)號是更高一級的用戶權(quán)限管理。沒有注冊授權(quán)號，就不能進(jìn)行新用戶的注冊，注冊界面如圖 15 所示，注冊程序圖如圖 16 所示。 N N Y Y 注冊用戶名 開始 設(shè)置密碼 再次輸入密碼 兩次密碼輸入是否相同？ 輸入授權(quán)號 授權(quán)號是否正確？ 結(jié)束 注冊成功 注冊未成功重新注冊 第 16 頁 共 54 頁 圖 15 注冊界面 圖 16 注冊程序 注冊成功后，顯示注冊成功，并顯示賬號密碼，如圖 17 所示 圖 17 注冊成功界面 第 17 頁 共 54 頁 由于注冊授權(quán)碼輸錯(cuò)，賬戶名已被注冊，前后兩次密碼輸入不一樣時(shí)，注冊賬號就不會成功，并顯示原因，注冊不成功界面如圖 18 所示。 圖 18 注冊不成功界面 軟件登錄系統(tǒng) 用戶在注冊成功過后，進(jìn)入其軟件登錄界面，軟件登錄系統(tǒng)流程圖如圖 19所示。 圖 19 軟件登錄流程圖 本軟件是基于虛擬儀器直流電機(jī)綜合測試平臺所編寫的，系統(tǒng)登錄圖如圖20 所示。 Y N 輸入用戶名 開始 輸入密碼 用戶名密碼是否正確？ 初始化主程序 進(jìn)入主界面 結(jié)束 密碼不正確 第 18 頁 共 54 頁 圖 20 系統(tǒng)登錄 軟件用戶登錄系統(tǒng)采用條件結(jié)構(gòu)編寫程序，當(dāng)條件結(jié)構(gòu)為真時(shí)，執(zhí)行條件為“真”的程序；當(dāng)條件輸入為假時(shí)，執(zhí)行條件為“假”的程序。程序從注冊用戶的子 調(diào)取用戶信息，當(dāng)輸入的用戶名和密碼與注冊用戶中的用戶名和密碼相同時(shí)，操作用戶才能登錄系統(tǒng)進(jìn)入程序。登錄系統(tǒng)之后，系統(tǒng)會直接調(diào) 取主程序 動打開主程序。當(dāng)輸入的用戶名和密碼與注冊用戶中的賬戶不同時(shí)，則條件結(jié)構(gòu)為假，系統(tǒng)也會自動提示用戶名或密碼輸入不正確 ,系統(tǒng)登錄程序圖如圖 21 所示。 圖 21 登錄程序 由登錄成功進(jìn)入主程序界面，主程序界面圖如圖 22 所示。 第 19 頁 共 54 頁 圖 22 主程序界面 軟件參數(shù)設(shè)置系統(tǒng) 軟件參數(shù)設(shè)置系統(tǒng)是為了滿足操作測試人員或者客戶的要求，方便電機(jī)型號信息的輸入和各種測試值的不正常報(bào)警值設(shè)定，電機(jī)型號信息也會在電機(jī)測試報(bào)表輸出中顯示，方便用戶查詢驗(yàn)證產(chǎn)品質(zhì)量信息 ,軟件參數(shù)設(shè)置圖如圖 23 所示。 圖 23 參數(shù)設(shè)置 第 20 頁 共 54 頁 報(bào)警值的設(shè)定是為了在測試過程中的安全操作提醒，因?yàn)樵诟吲ぞ馗咿D(zhuǎn)速狀態(tài)下，電機(jī)電流較大，有一定安全隱患。設(shè)定報(bào)警值后，在測試過程中，測量值超過或低于設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)就自動會發(fā)出聲光報(bào)警，提醒操作人員。 軟件控制系統(tǒng) 軟件控制系統(tǒng)包括：速度控制和扭矩控制兩個(gè)控制系統(tǒng)。速度控制和扭矩控制都是模擬量信號輸出控制，可以由 軟件的數(shù)值信號經(jīng)過數(shù)模信號轉(zhuǎn)換進(jìn)入 道進(jìn)入數(shù)據(jù)采集卡，然后對目標(biāo)進(jìn)行輸出控制，如圖 24 所示。 圖 24 模擬量控制流 程圖 轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng) 對于轉(zhuǎn)速的控制，是模擬電機(jī)手柄調(diào)速原理設(shè)計(jì)的，其手柄輸出 壓模擬信號來進(jìn)行對電機(jī)轉(zhuǎn)速控制。 其中 1V 是電機(jī)啟動控制起始電壓信號， 機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)軟件程序圖如圖 25 所示。 Y N 開始 初始化設(shè)備 輸出數(shù)字量到 道 是否結(jié)束？ 釋放設(shè)備 結(jié)束 第 21 頁 共 54 頁 圖 25 轉(zhuǎn)速控制程序 軟件通過在前面板旋轉(zhuǎn)數(shù)字控件輸出數(shù)字信號，再由 出通道輸出到數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換。隨著 軟件對電壓大小的調(diào)節(jié)， 電機(jī)轉(zhuǎn)速也隨著電壓的增加而線性增大。 扭矩控制系統(tǒng) 扭矩的加載控制是輸出電流模擬量對其磁粉加載機(jī)的控制，而軟件 輸出的信號只能是電壓模擬量信號，所以系統(tǒng)在硬件部分加了張力控制器電壓轉(zhuǎn)電流模塊，其功能是將電壓信號轉(zhuǎn)換成電流信號，電機(jī)扭矩控制系統(tǒng)軟件程序圖如圖 26 所示。 圖 26 扭矩控制程序 在前面板扭矩手動加載旋鈕控件，通過順時(shí)針旋轉(zhuǎn)控件，在程序圖中面板控件的對象輸出相對應(yīng)數(shù)值，通過 出通道輸出到數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換過后的電壓模擬信號便可以直接輸送到硬件電壓轉(zhuǎn)換電流模塊的張力控制器，直接將 0壓模擬信號轉(zhuǎn)換成 0流模擬量信號直接對磁粉加載機(jī)進(jìn)行加載控制。隨著 軟件調(diào)節(jié)大 小的變化，隨之磁粉加載機(jī)的扭矩也會變化。 軟件測量系統(tǒng) 軟件測量系統(tǒng)包括：電壓測量、電流測量、扭矩測量和轉(zhuǎn)速測量四個(gè)部分。其中電壓、電流和扭矩的傳感器測量信號都是模擬量信號，而轉(zhuǎn)速信號是光電傳第 22 頁 共 54 頁 感器產(chǎn)生的脈沖信號。因?yàn)樾盘柕牟煌?，軟件設(shè)計(jì)也不同。模擬量信號通過數(shù)據(jù)采集卡采集后，在軟件程序中經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換，再通過顯示控件通過數(shù)字信號形式顯示出來，模擬量信號測量流程圖如圖 27 所示。 圖 27 模擬信號測量流程圖 電壓測量 電機(jī)的額定電壓 為 60V，對電機(jī)實(shí)際電壓的測量也在 60V 左右。電壓傳感器電壓輸入范圍 0壓輸出 0模擬輸入通道 集。由于數(shù)據(jù)采集卡采用模擬輸入信號范圍為± 10V，信號電壓輸入 0號輸出到 信號采集范圍為 0以對于實(shí)際電壓 60V 大小的測量得依靠直流電壓變送器的衰減來測量，選用適當(dāng)?shù)闹绷麟妷鹤兯推靼凑找欢ū壤禂?shù)進(jìn)行衰減，在數(shù)據(jù)采集卡中就得到 0模擬信號值。 軟件通過讀取信號采集卡的模擬量輸入通道信號值，在程序中通過還原放大直流電壓變送器衰減比例系數(shù)，使 0測 量值放大還原成 0實(shí)Y N 開始 初始化設(shè)備 初始化 件 讀取模擬口數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)處理 釋放 件 是否結(jié)束？ 釋放設(shè)備 結(jié)束 第 23 頁 共 54 頁 際測量電壓值，在前面板顯示控件上直接顯示測量的實(shí)際測量電壓值。為了防止其他因素的干擾，在其電壓顯示控件還添加了一個(gè)電壓顯示值范圍在 0條件結(jié)構(gòu)。當(dāng)測量值在 0，條件結(jié)構(gòu)輸出為真，則顯示正常電壓測量值，電壓測量軟件程序圖如圖 28 所示。 圖 28 電壓測量程序 電壓測量公式：020 ，單位 V 。 電流測量 介于數(shù)據(jù)采集卡不能直接采集電流信號，所以硬件設(shè)計(jì)方面使用電流傳感器，將其經(jīng)過電流轉(zhuǎn)化為電壓信號，從而方便數(shù)據(jù)采集卡的采集。電流傳感器的輸入電流范圍是 0出電壓范圍是 0數(shù)據(jù)采集卡采用模擬輸入信號范圍為± 10，信號電壓輸入是 0號輸出到 信號采集范圍為 0模擬信號值。 軟件通過讀取信號采集卡的模擬量輸入通道信號值，在程序中通過還原其比例系數(shù)，使 0測量值放大還原成 0實(shí)際測量電流值，在前面板顯示控件上直接顯示測量的實(shí)際測量電流值， 電機(jī)電流測量程序圖如圖 29 所示。因?yàn)殡娏鞑豢赡艹霈F(xiàn)負(fù)值，但由于電磁干擾會對其影響，所以添加了測量值大于 0 的條件結(jié)構(gòu)，當(dāng)測量值大于 0 時(shí)輸出為真，才輸出電流測量值。 第 24 頁 共 54 頁 圖 29 電流測量程序 電流測量公式：34 ，單位 A 。 扭矩測量 扭矩傳感器輸出的信號是比較高的頻率脈沖信號，在數(shù)據(jù)采集卡中也不能直接采集處理其信號，要通過一定方式處理扭矩傳感器傳出來的脈沖信號。扭矩傳感器輸出頻率范圍為 5用頻率轉(zhuǎn)電壓模塊將頻率輸入范圍是 0壓模擬信號，所以 扭矩傳感器頻率轉(zhuǎn)電壓范圍為 5據(jù)采集卡采用模擬輸入信號范圍為± 10，信號電壓輸入是 5號輸出到 因?yàn)榕ぞ丶虞d范圍為 0，當(dāng)零扭矩加載時(shí)，扭矩傳感器輸出 10過頻率轉(zhuǎn)電壓轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)采集卡采集接收后輸出到 信號為 5V。當(dāng)滿扭矩加載時(shí)，扭矩傳感器輸出 5通過頻率轉(zhuǎn)電壓轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)采集卡采集接收后輸出到 信號為 軟件通過 樣通道將信號采集處理，通過顯示控件顯示數(shù)值 ， 扭矩測量程序圖如圖 30 所示。 第 25 頁 共 54 頁 圖 30 扭矩測量程序 扭矩理論測量公式：120100 理論，單位 。 但在實(shí)際測試過程中，測試系統(tǒng)運(yùn)行，電機(jī)空載空轉(zhuǎn)時(shí)，由于其他傳感器或電源模 塊對數(shù)據(jù)采集卡扭矩信號輸入有一定電磁干擾，軟件扭矩顯示控件測得大概 誤差。此誤差對最后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響，為了減小誤差，在軟件測試程序中給予矯正。 所以，扭矩實(shí)際測量公式：11 實(shí)際，單位 。 因?yàn)榕ぞ貍鞲衅魇禽敵雒}沖信號，理論上是可以利用數(shù)據(jù)采集卡計(jì)數(shù)器的口進(jìn)行計(jì)數(shù)處理的。但因?yàn)閿?shù)據(jù)采集卡本身硬件條件，其計(jì)數(shù)器是從 65536開始減去其脈沖頻率值計(jì)數(shù)的，原本其脈沖信號范圍在 5隔一段時(shí)間，計(jì)數(shù)器重置， 會產(chǎn)生較大誤差。所以，系統(tǒng)沒有采用計(jì)數(shù)器方法測扭矩信號，而是采用轉(zhuǎn)換電壓法測扭矩信號。如果硬件條件允許的話，還是可以考慮計(jì)數(shù)器法測扭矩信號的。 轉(zhuǎn)速測量 1、測量頻率法 電機(jī)轉(zhuǎn)速測量原理是采用光電效應(yīng)來測量電機(jī)的轉(zhuǎn)速，利用電機(jī)輪軸轉(zhuǎn)動時(shí)一起帶動輸出軸和光電碼盤轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)盤上有 60 條分布均勻的光縫，每轉(zhuǎn)一圈的物理量便轉(zhuǎn)化為 60 個(gè)穩(wěn)定可靠的脈沖信號，將其脈沖信號輸入至 據(jù)采集卡的 8254 計(jì)數(shù)器的 ，通過該端口進(jìn)行記數(shù)和顯示，頻率測轉(zhuǎn)速流程圖如圖 31 所示。 第 26 頁 共 54 頁 圖 31 頻率測轉(zhuǎn)速流程圖 該程序采用的是順序結(jié)構(gòu)中的平鋪式順序結(jié)構(gòu)，它包含了多個(gè)順序執(zhí)行的子程序或幀，使得程序框圖能夠按一定的順序執(zhí)行命令。如程序圖可知在計(jì)數(shù)通道0 輸出的計(jì)數(shù)值送至后一秒鐘變量 ，經(jīng)過延時(shí)一秒之后，將此時(shí)寄存器中的計(jì)數(shù)值送至前一秒種變量 ，前一秒和后一秒的差值為 是一秒之內(nèi)磁電轉(zhuǎn)速傳感器計(jì)數(shù)器的值，經(jīng)過一定的數(shù)值處理之后就可以得到電機(jī)的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速測量程序圖如圖 32 所示 . Y N 開始 初始化設(shè)備 輸 出 脈 沖 到行計(jì)數(shù) 初始化計(jì)數(shù)器 讀取計(jì)數(shù)值存為 2 數(shù)值存為 時(shí) 1S 轉(zhuǎn)速 V=否結(jié)束？ 釋放設(shè)備 結(jié)束 第 27 頁 共 54 頁 圖 32 頻率測轉(zhuǎn)速程序 頻率法測轉(zhuǎn)速公式： 1212 60/60 ,單位 速度公式： 單位 。（ R 為輪胎半徑， n 為轉(zhuǎn)速） 2、測量電壓法 轉(zhuǎn)速的測量，不僅可以用計(jì)數(shù)器功能實(shí)現(xiàn)，還可以用模擬通道實(shí)現(xiàn)。 利用電機(jī)輪軸轉(zhuǎn)動時(shí)一起帶動輸出軸和光電碼盤轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)盤上有 60 條分布均勻的光縫，轉(zhuǎn)動的物理量便轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定可靠的脈沖信號， 使用頻率轉(zhuǎn)電壓模塊把輸出的脈沖信號便可轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)采集卡能采集的電壓信號，電壓測轉(zhuǎn)速流程圖如圖 33 所示。 第 28 頁 共 54 頁 圖 33 電壓測轉(zhuǎn)速流程圖 光電轉(zhuǎn)速傳感器在電機(jī)轉(zhuǎn)動過后輸出脈沖信號，頻率轉(zhuǎn)電壓電路模塊輸入端將其脈沖信號接收采 集信號頻率，輸出端輸出為數(shù)據(jù)采集卡采集范圍以內(nèi)的電壓模擬信號。頻率轉(zhuǎn)電壓模塊頻率 輸入范圍是 0壓輸出 0-10