多傳感器空氣流量測試系統(tǒng)方案

　　2.2數(shù)據(jù)采集模塊

　　該模塊實現(xiàn)多通道實時數(shù)據(jù)采集與顯示，其設(shè)計是動態(tài)測試中的核心部分，直接影響數(shù)據(jù)分析的結(jié)果，影響系統(tǒng)其它功能的實現(xiàn)。該模塊能否正常工作直接關(guān)系到整個系統(tǒng)的工作。

　　編寫數(shù)據(jù)采集程序前，必須先安裝好采集板的驅(qū)動程序，否則無法調(diào)用AD板的動態(tài)鏈接庫。該驅(qū)動使用了中斷采集方式，并在定時器取值處設(shè)置了延時時間，保證了采樣的連續(xù)性。

　　在程序面板上，與傳統(tǒng)開發(fā)一樣，可以使用各種程序控制結(jié)構(gòu)，如順序、條件、循環(huán)等，也可以使用其他Ⅵ。程序套用Case選擇結(jié)構(gòu)如圖7所示，采集的數(shù)據(jù)通過1個子程序進行數(shù)據(jù)分組、處理，然后送人控制界面顯示。

　　2.3數(shù)據(jù)分析模塊

　　該模塊實現(xiàn)對采集的原始數(shù)據(jù)進行最小二乘法曲線擬合分析。其測試目的在于獲取被測對象的性能、狀態(tài)或特征，所以信號采集只是測試工作的第一步。信號的分析和數(shù)據(jù)處理是構(gòu)成測試系統(tǒng)的重要組成部分之一。系統(tǒng)采用線性回歸分析法即曲線擬合法，由多維回歸方程來建立被測目標(biāo)參量與傳感器輸出量之間的關(guān)系，以消除溫度的影響，如圖8所示。

　　2.4數(shù)據(jù)庫模塊

　　該模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的管理功能，數(shù)據(jù)的存儲與回放，添加與刪除等。由于要對被測目標(biāo)進行全方位檢測，多傳感器協(xié)調(diào)應(yīng)用獲取對目標(biāo)的全面認(rèn)識，數(shù)據(jù)量急劇增長，對實時采集的數(shù)據(jù)存儲和查詢也有較高要求，需要采用數(shù)據(jù)庫技術(shù)。

　　首先需要安裝LabSQL，它是一個免費的數(shù)據(jù)庫訪問工具。

　　LabSQL與數(shù)據(jù)庫之間通過ODBC連接，用戶需要在ODBC中指定數(shù)據(jù)源名稱和驅(qū)動程序。因此在使用LabSQL之前，需要在Windows操作系統(tǒng)中的ODBC數(shù)據(jù)源中創(chuàng)建一個DSN.LabSQL與數(shù)據(jù)庫之間的連接是建立在DSN基礎(chǔ)之上的。其連接流程如圖9所示。LabSQL能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)庫查詢、數(shù)據(jù)庫修改、數(shù)據(jù)庫添加以及數(shù)據(jù)庫刪除。

　　3試驗結(jié)果

　　設(shè)計的試驗是在模擬汽車發(fā)動機真實工作環(huán)境下測試的，通過改變變頻器的頻率控制風(fēng)機發(fā)出不同大小的風(fēng)量通過流量傳感器來模擬進入發(fā)動機的空氣流量，通過設(shè)定恒溫濕箱的溫度改變傳感器工作環(huán)境溫度，以此來模擬發(fā)動機工作的溫度環(huán)境。

　　為使測量準(zhǔn)確就要對測試系統(tǒng)進行試驗標(biāo)定，設(shè)計選用標(biāo)準(zhǔn)流量計式標(biāo)定方法。標(biāo)準(zhǔn)流量計選用LAB一10型玻璃轉(zhuǎn)子流量計來進行標(biāo)定試驗。在變頻器從l~23Hz變化中，對應(yīng)的輸出電壓為0-3V，經(jīng)過標(biāo)定試驗，在溫度為20℃時，可得到測試數(shù)據(jù)，經(jīng)過處理后得到如圖10所示的曲線：曲線①為空氣流量傳感器經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后的輸出電壓曲線;曲線②為對數(shù)據(jù)進行曲線擬合后，空氣流量傳感器輸出擬合特性曲線;曲線③為玻璃轉(zhuǎn)子流量計輸出電壓曲線。

　　在常溫常壓條件下，測試系統(tǒng)所使用的空氣流量傳感器的輸出相對誤差最大為1.94%F.S，小于其最大允許誤差3.0%，滿足傳感器使用誤差要求。在測量過程中采用變頻器控制風(fēng)機的供氣方式，氣體仍然存在一些脈動，又由于空氣流量傳感器的高敏感性及氣壓的影響，也會造成部分附加誤差。

　　4結(jié)語

　　本系統(tǒng)為進一步研究利用LabVIEw測控系統(tǒng)以及進行多傳感器信息融合奠定了基礎(chǔ)。在一段時間的實踐應(yīng)用后發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)性能良好，免除了對多傳感器信息采集過程中一些繁瑣的工作，采集過程不再需要編寫不同軟件以適應(yīng)不同傳感器的要求。