懸掛式汽車電子油門踏板功能測試系統(tǒng)
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懸掛式電子油門踏板功能測試系統(tǒng)硬件的信號調(diào)理部分，主要由放大器、信號調(diào)理電路和直流穩(wěn)壓電源組成。其中放大器主要負(fù)責(zé)對壓力傳感器的信號進(jìn)行放大并為壓力傳感器提供激勵電壓；信號調(diào)理電路主要完成控制柜到壓力傳感器、扭矩傳感器和踏板的接口轉(zhuǎn)換；直流穩(wěn)壓電源主要是根據(jù)測試需要為踏板提供0～30 V可調(diào)的獨立電源。
對本系統(tǒng)而言，壓力傳感器輸出的信號是毫伏級的，比較難以測量和分辨，同時壓力傳感器需要外接激勵電源，所以必須配以相應(yīng)的放大器，在放大傳感器信號的同時為壓力傳感器提供激勵電源。懸掛式電子油門踏板功能測試系統(tǒng)選用了德國HBM公司的AE101型測試放大器，該放大器可以與所選壓力傳感器直接相連并為其提供所需的10 V激勵電源，進(jìn)行簡單的安裝和設(shè)置后即可完美地實現(xiàn)所需功能。
懸掛式電子油門踏板功能測試系統(tǒng)的信號調(diào)理電路主要完成從控制柜到壓力傳感器、扭矩傳感器和踏板的接口轉(zhuǎn)換。
為了給踏板提供0～30 V的獨立供電，本系統(tǒng)選用DH1718E-4型雙路跟蹤穩(wěn)流穩(wěn)壓電源，具有恒壓、恒流工作功能，且這兩種模式可隨負(fù)載變化而進(jìn)行自動轉(zhuǎn)換。另外DH1718E具有串聯(lián)主從工作功能，在跟蹤狀態(tài)下，從路的輸出電壓隨主路而變化。這對于需要對稱且可調(diào)雙極性電源的場合特別適用。圖3為穩(wěn)壓直流電源工作原理圖。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/195705.htm
2．3 數(shù)據(jù)采集部分
懸掛式電子油門踏板功能測試系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集部分主要由壓力傳感器、扭矩傳感器、運動控制卡和數(shù)據(jù)采集卡組成。運動控制卡主要負(fù)責(zé)對電機運轉(zhuǎn)的監(jiān)控；數(shù)據(jù)采集卡負(fù)責(zé)對所有傳感器信號和踏板電信號進(jìn)行同步高速采集。
懸掛式電子油門踏板功能測試系統(tǒng)需要對電機進(jìn)行精確的控制，除了選用合適的伺服電機和伺服驅(qū)動器外，還需選擇功能強大的運動控制卡。本系統(tǒng)選用了美國NI(國家儀器有限公司)的新型產(chǎn)品PCI-7390運動控制卡，該款運動控制卡可以與安川∑-Ⅱ、三菱MR-J2S以及松下Minas-A等常用的運動電機直接連接，并可與NI視覺和數(shù)據(jù)采集硬件實現(xiàn)高級的同步功能。對應(yīng)于選用的運動控制卡，本測試系統(tǒng)選擇了NI公司的PCI-6230M數(shù)據(jù)采集卡。NI公司的PCI-6230M系列數(shù)據(jù)采集卡具有8通道16位輸入，4通道16位模擬輸出，6通道數(shù)字輸入和4通道數(shù)字輸出。該板卡使用基于芯片變壓器的數(shù)字隔離技術(shù)，以獲得更好的信號帶寬。
3 軟件設(shè)計
3．1 主控制軟件
懸掛式電子油門踏板的主控軟件采用了NI公司的LabVIEW虛擬儀器開發(fā)平臺進(jìn)行編寫，主要由四個部分構(gòu)成，分別是示教部分，主要負(fù)責(zé)更換踏板之后的示教過程；運動控制部分，主要負(fù)責(zé)對伺服電機的精確控制；數(shù)據(jù)采集部分，在電機帶動踏板運動到指定位置時進(jìn)行同步高速采集；系統(tǒng)監(jiān)測部分，在整個測試過程中對電機狀況和主控軟件運行狀況進(jìn)行監(jiān)控。主控軟件的總體流程簡圖如圖4所示。
3．2 數(shù)據(jù)分析軟件
測試系統(tǒng)的各路信號經(jīng)主控軟件進(jìn)行采集后，以文本文檔的形式保存在主控計算機硬盤上，為了對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，本功能測試系統(tǒng)專門開發(fā)了一套數(shù)據(jù)分析軟件。數(shù)據(jù)分析軟件采用Borland公司的Delphi開發(fā)平臺。將數(shù)據(jù)分析軟件和主控軟件分離的原因是電子油門踏板的設(shè)計部門和測試部門都需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，而且不必在測試現(xiàn)場分析，將數(shù)據(jù)分析軟件同主控軟件分離可以滿足這一需求。
4 結(jié) 語
本懸掛式電子油門踏板功能測試系統(tǒng)主要包括測試工作臺、相關(guān)控制和數(shù)據(jù)采集硬件、主控軟件和數(shù)據(jù)分析軟件。采用工作臺和控制柜的總體結(jié)構(gòu)方便了系統(tǒng)的調(diào)試和維修，將主控軟件和數(shù)據(jù)分析軟件分離滿足了多個部門需要在現(xiàn)場以外的地方分析測試數(shù)據(jù)的要求。該系統(tǒng)已經(jīng)在電子油門生產(chǎn)廠家投入使用，使用結(jié)果表明系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，具有良好的應(yīng)用前景。
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