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基于虚拟仪器技术的电液伺服测试系统硬件设计

基于虚拟仪器技术的电液伺服测试系统硬件设计

针对传统模拟测试方法在电液伺服系统性能测试方面的局限性,为全面、准确测试某型装备电液伺服系统的技术性能,科学评估装备维修后到的技术指标,需采用高新技术以达到高效、便捷的测试目的。通过应用当前测试领域先进的虚拟仪器技术,以计算机数据采集和处理系统为开发平台,在 LabVIEW虚拟仪器开发环境下,构建装备电液伺服设备性能虚拟测试系统,从8个方面测试设备的各项性能指标。经过实践验证,该测试系统具有测试精度高、速度快、性价比高、测试的重复性和可靠性高等优点,能有效的弥补传统分离仪表模拟测试方法的不足。随着现代军事装备技术的不断进步,武器系统的结构越来越复杂,性能越来越先进。电液伺服系统除了具有液压传动的各种优点外,还具有体积小、反应快、系统刚度大和控制精度高等优点,在武器系统中得到广泛应用。传统的电液伺服测试系统采用的分立模拟仪表技术,因其要求仪器仪表数量多、测试精度差、人为操作误差大、成本高等缺点,已经无法满足现代电液伺服系统高精度、自动化的检测需求。随着计算机技术和液压测试技术的飞速发展,计算机辅助测试(CAT)技术和虚拟仪器在液压系统测试中得到了广泛的应用。它具有测试精度高、速度快、性价比高、测试的重复性和可靠性高等优点,有着很好的应用前景。开发一套基于虚拟仪器平台的测试系统,可以很好地解决装备电液伺服系统的性能测试和维护难题。
文中以虚拟仪器和计算机自动测试为开发平台,设计某型装备电液伺服性能测试系统的硬件实现过程。以计算机数据采集、信号处理、GPIB和LabVIEW图形化语言为核心,进行电液伺服系统的性能检测与故障诊断,实现测试自动化、数据采集精准化。测试系统对提高装备电液伺服系统的工作稳定性、维护及故障排除起到重要作用。
1 虚拟仪器技术员的特点
虚拟仪器是一种概念性仪器,是由计算机、仪表硬件、固件和应用软件组成的测试系统。使用计算机的软、硬件资源,使本来需要硬件实现的技术软件化(虚拟化),突破了传统物理仪器在数据处理、精度等方面的局限,提高仪器的功能和使用效率。计算机与模块化功能硬件称为虚拟仪器的计算机硬件平台。其优势是开放性好,实现了部分物理仪器硬件的软件化。设计者根据需求,只要加入不同的软件模块,就可以开发不同功能的测试系统,降低了硬件设计的难度,缩短系统开发时间,灵活性较强。而其图形化界面与图形化编程语言,人机交互较好。虚拟仪器系统包括仪器硬件和开发软件两个基本要素,在虚拟环境下,硬件系统包括工控计算机和测控功能硬件,开发软件包括硬件驱动程序、应用程序和界面程序。就功能而言,虚拟仪器与传统物理仪器一样也是由3大功能块组成,即信号采集、信号的分析处理、结果表达。虚拟仪器系统的功能划分如图1所示。
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