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二級(jí)注冊(cè)計(jì)量師考試專(zhuān)業(yè)實(shí)務(wù)案例分析
汽車(chē)專(zhuān)用儀器檢定系統(tǒng)研制
應(yīng)用方案
使用NI 公司的LabVIEW 圖片控制工具包,IMAQ 可視化軟件,研制一臺(tái)以筆記本電腦為主體,插入相應(yīng)的DAQ 數(shù)據(jù)采集卡,與形式多樣的各種傳感器組成融為一體的積木化汽車(chē)專(zhuān)用儀器設(shè)備檢定測(cè)試系統(tǒng)。
介紹
長(zhǎng)期以來(lái),汽車(chē)行業(yè)安全檢測(cè)線國(guó)家強(qiáng)制性檢定項(xiàng)目,以工程車(chē)為運(yùn)載工具,攜帶大量的各種汽車(chē)專(zhuān)用檢定儀器,滿(mǎn)足對(duì)汽車(chē)制造業(yè)生產(chǎn)第一線儀器不同參數(shù)的計(jì)量檢定。
新近研制的該虛擬儀器檢定、測(cè)試系統(tǒng),采用美國(guó)國(guó)家儀器公司的LabVIEW 虛擬儀器軟件包設(shè)計(jì),具有頁(yè)面簡(jiǎn)捷,易于操作等特點(diǎn),硬件亦采用該公司配套的多功能數(shù)據(jù)采集卡,具有集成度高、性能超群、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),傳感器選用各國(guó)名牌公司產(chǎn)品(如:力傳感器選用美國(guó)METTLER TOLEDO 公司產(chǎn)品,光電傳感器選用德國(guó)DATRON公司產(chǎn)品,位移傳感器選用德國(guó)HBM 公司產(chǎn)品,各傳感器精度控制在0.3‰之內(nèi)),從而系統(tǒng)精良,數(shù)據(jù)處理可信度在同類(lèi)產(chǎn)品中略高一籌。2012年注冊(cè)計(jì)量師考試
LabVIEW 軟件程序設(shè)計(jì)
(1) 高效快捷的設(shè)計(jì)
National Instruments 公司LabVIEW 圖片控制工具包中的“Search Example”(搜索范例)、“Solution Wizard”(解決方案向?qū)В?欄目為用戶(hù)提供了一條周密祥盡的編程思路,同時(shí)又是一種方便快捷的使用途徑,許多范例舉一反三,在此基礎(chǔ)上略加改變,就可輕松地成為用戶(hù)所需的素材,所以可得到事半功倍的效果。例如,在“ FrequencyMeasurement”(頻率測(cè)量)自定義數(shù)據(jù)采集解決方案向?qū)е校尤?“Wheel Diameter Input”(車(chē)輪直徑輸入)功能及頻率/車(chē)速換算公式,并在數(shù)據(jù)采集卡的CLKB1 端口接入德國(guó)DATRON公司光電傳感器產(chǎn)品,在被測(cè)車(chē)輪鋼圈側(cè)面粘貼反光紙,用來(lái)測(cè)量車(chē)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速率,即可制作成一臺(tái)測(cè)量汽車(chē)瞬時(shí)車(chē)速的儀器。再作一些適當(dāng)變換就能改編成一臺(tái)高度精良的車(chē)速檢定測(cè)試系統(tǒng)。
在編制虛擬儀器框圖程序時(shí),亦可在“Open VI”(打開(kāi)虛擬儀器)中查找“Examples”(范例)“Activity”(控件)等欄目?jī)?nèi)直接取用與用戶(hù)較近的現(xiàn)成VI子程序,在此基礎(chǔ)上再作適當(dāng)修改。這樣一來(lái)可以立即引用成熟的框圖程序,少走編程過(guò)程中的彎路,加速整個(gè)開(kāi)發(fā)周期所用的時(shí)間。例如,汽車(chē)制動(dòng)踏板力、手剎車(chē)?yán)z定測(cè)試系統(tǒng),采用“ Single-Point Strain Gauge Measurement” (單點(diǎn)應(yīng)變量測(cè)量)范例,再作一些適當(dāng)改編,選用美國(guó)METTLER TOLEDO 公司力傳感器產(chǎn)品,就能變換成一臺(tái)高度精良的汽車(chē)制動(dòng)力檢定測(cè)試系統(tǒng)。
虛擬儀器與單片機(jī)開(kāi)發(fā)儀器相比,硬件工作量明顯減輕,可節(jié)省大量選購(gòu)電子元件過(guò)程,印刷電路板設(shè)計(jì)難度被簡(jiǎn)化,安裝調(diào)試過(guò)程中使用的儀器大大地減少了,整個(gè)開(kāi)發(fā)周期縮短許多倍。另外,儀器的可塑性很大,隨時(shí)隨地可按照實(shí)際情況增減功能,改進(jìn)設(shè)計(jì)方案,其優(yōu)越性是無(wú)比的;單片機(jī)開(kāi)發(fā)的儀器使用若干年后,因?yàn)橛脩?hù)提出新的要求,原來(lái)設(shè)計(jì)功能不能適應(yīng)變化的環(huán)境而被淘汰;虛擬儀器應(yīng)用若干年后,日積月累,隨時(shí)隨地可以不斷改進(jìn)更新功能,因而越用越完善、越貼近用戶(hù);尤其是當(dāng)單片機(jī)開(kāi)發(fā)單臺(tái)專(zhuān)用儀器時(shí),開(kāi)發(fā)專(zhuān)項(xiàng)新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)者積累的感性認(rèn)識(shí)被限制在當(dāng)時(shí)的一定范籌內(nèi),從設(shè)計(jì)到變成儀器,受到時(shí)間跨度和經(jīng)費(fèi)支出的一定程度限制,其可靠性、穩(wěn)定性常造成先天性不足,事后亦難以彌補(bǔ)解決。虛擬儀器的硬件、軟件是常年累月地由一套機(jī)構(gòu)、一個(gè)群體的智慧,是成批量的產(chǎn)物,其成熟性,可靠性,穩(wěn)定性是不容置疑的。而且,軟件中如有不滿(mǎn)足之處,事后彌補(bǔ)輕而易舉徒手之勞。它又是零編程設(shè)計(jì)、模塊化的集成,直觀性強(qiáng),即使是非計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)對(duì)口人才,通過(guò)簡(jiǎn)單培訓(xùn)也能容易地進(jìn)行修改。本應(yīng)用方案在減少開(kāi)發(fā)時(shí)間和降低成本方面的優(yōu)勢(shì)看來(lái),應(yīng)用LabVIEW 優(yōu)越性是確切的。
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