基于虛擬儀器的電梯上行超速保護裝置檢測系統(tǒng)

2 虛擬儀器檢測系統(tǒng)
檢測系統(tǒng)主要由傳感器、信號調(diào)理器和輸出環(huán)節(jié)組成。如圖2所示。

系統(tǒng)通過傳感器直接從被測對象中取得被測量的信息，通過信號調(diào)理器這個中間轉(zhuǎn)換機構(gòu)將由傳感器輸出的信號進行放大、轉(zhuǎn)換等操作，將信號轉(zhuǎn)化為可以顯示、記錄的參量，方便對數(shù)據(jù)進行顯示和打印。
該系統(tǒng)用于檢測電梯上行超速保護裝置，其中包括：摩擦片的性能即其常溫下的高速摩擦系數(shù)和中溫下的低速摩擦系數(shù)；電磁鐵的性能即響應時間，檢測電磁 鐵斷電響應時間就是系統(tǒng)檢測的關鍵，但是無法直接測量得到，這里通過從電磁鐵在斷電瞬間到拉力為吸合后彈簧的彈力設計值所用的時間得到；彈簧的性能即對于彈簧主要是對自由高度、抗壓性和彈性剛度的檢測；整機的性能即制動摩擦力和響應速度。由以上分析可知在該系統(tǒng)中需要檢測6個模擬量和2個開關量，屬于多參數(shù)、多任務測量。
虛擬儀器系統(tǒng)是由儀器硬件平臺和應用軟件兩大部分構(gòu)成的。硬件平臺包括計算機和I／O接口設備兩部分。應用軟件由應用程序和I／O接口設備驅(qū)動程序構(gòu)成。在整個軟件系統(tǒng)中融合了模塊化技術、面向?qū)ο蠹夹g、多線程技術和動態(tài)鏈接庫技術四大技術。虛擬儀器通過硬件來獲取被測信號，而軟件則是用來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、分析、處理以及顯示等功能并且集成為儀器操作和運行的命令環(huán)境。

3 檢測系統(tǒng)的硬件設計
虛擬儀器的硬件主要是獲取被測信號，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是計算機、智能儀器與外界相聯(lián)系的紐帶和獲取信息的途徑。虛擬儀器通過計算機這個核心來控制整個系統(tǒng)及進行數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)采集是通過一個或者多個變量獲得對象信息的過程?；谔摂M儀器的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是將選用的傳感器通過配套的硬件鏈接到宿主計算機上，并且通過正確的軟件從傳感器獲取數(shù)據(jù)將數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換并傳送給宿主計算機。
該虛擬儀器系統(tǒng)的硬件主要包括計算機和負責完成被測信號的采集、放大、A／D轉(zhuǎn)換的I／O接口設備。硬件系統(tǒng)主要由多路開關、采樣／保持器、放大器、A／D轉(zhuǎn)換器及計算機等組成。由傳感器采集的模擬信號經(jīng)過采樣過程將連續(xù)的信號離散化，然后將離散后的信號的幅值量化處理再進行數(shù)／模轉(zhuǎn)化輸入到計算機中。結(jié)構(gòu)原理如圖3所示的虛線框。

該系統(tǒng)中需要檢測的參數(shù)包括6個模擬信號量和2個數(shù)字開關量，6個模擬信號量中有5個是瞬態(tài)量。考慮到系統(tǒng)待測信號多樣性的特點和經(jīng)濟成本的要求，選擇采用功能齊全即插即用的外置式數(shù)據(jù)采集器(DAQ)方案，選用北京瑞博華公司的AD8201數(shù)據(jù)采集器。