摘 要

本文中提到的自动调压阀是一种新型气压调压阀，主要用车载制动系统，随着人们安全意识的逐渐提高，人们对于汽车的安全性、制动平稳性等要求也越来越高，而该自动调压阀作为车载制动系统的核心部件之一，其性能参数能否达标，满足制动需求，会直接影响使用者的驾驶体验和生命财产安全。为了提高对自动调压阀性能参数测定的准确性、提高检测效率，确定导致误差的原因，迫切需要设计一套精确高效的自动调压阀测试系统。

本文对该自动调压阀进行了研究分析，针对其性能需求，设计了一套基于LabVIEW的自动调压阀测试系统。本次设计主要内容包括：测试气压回路的设计、测试系统台架的设计、上位机控制测量程序的设计，综合运用了NI采集卡的数据采集、数字输出、模拟输出等技术，实现了该自动调压阀测试系统的测量控制功能。

本测试系统将传感器测量的数据经由NI采集卡上传到上位机，再利用上位机程序对数据进行处理分析，以得到所需测量的参数。将上位机程序中设计好的数字信号来控制自动调压阀的开断，以达到调节压力的效果。利用NI采集卡的模拟输出功能，实现对该自动调压阀测试系统关键节点的控制。

关键词：数据采集；自动调压阀；LabVIEW；上位机

Abstract

The automatic pressure regulating valve mentioned in this article is a new type of pressure regulating valve, mainly used in vehicle braking system. As people safety consciousness gradually improve, the requirement of the safety of car, braking stability is becoming more and more, and the automatic pressure regulating valve as one of the core Parts of automotive braking system, the performance Parameters of the automatic pressure regulating valve can be up to standard, meet the demand of brake, will directly affect the life and property safety of users. In order to improve the accuracy of the measurement of the performance Parameters of the automatic pressure regulating valve, improve the detection efficiency and determine the cause of the error, it is urgent to design a set of accurate and efficient automatic pressure regulating valve test system.

In this Paper, we have studied and analyzed the automatic pressure regulating valve. According to its performance requirements, we have designed a set of automatic pressure regulating valve testing system based on LabVIEW. The main contents of the design include: the design of the test air pressure loop, the design of the test system bench, the design of the upper computer control and measurement program. By comprehensive use of data acquisition, digital output, analog output and other technologies, the automatic pressure regulating valve test system measurement and control function has been realized.

In this test system, the data measured by the sensor is uploaded to the upper computer via the NI capture card, and then the upper computer program is used to process and analyze the data, so as to obtain the Parameters needed for measurement. The digital signal designed in the upper computer program is used to control the opening and breaking of the automatic pressure regulating valve, so as to achieve the goal of adjusting the pressure. The simulation output function of the NI capture card is used to control the key nodes of the automatic pressure regulating valve test system.

Key Words: Date Acquisition; Automatic Pressure Regulating Valve; LabVIEW; Host Computer

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪 论 3

1.1 论文的研究背景 3

1.2 论文研究的目的和意义 4

1.3 论文的主要研究内容 5

第2章 基于LabVIEW自动调压阀测试系统介绍 6

2.1测试系统整体机械结构 6

2.2 测试系统的硬件详情 6

2.3 硬件设备的具体选型及数量 9

2.4 控制电路的设计 10

第3章 基于LabVIEW自动调压阀测试系统的设计要求 11

3.1自动调压阀的功能需求和性能要求分析 11

3.1.1 自动调压阀的功能需求分析 11

3.1.2 自动调压阀的性能需求分析 11

3.2 基于LabVIEW自动调压阀测试系统的需求分析 12

第4章 基于LabVIEW自动调压阀测试系统的硬件设计 14

第5章 基于LabVIEW的自动调压阀测试系统软件设计 18

5.1 基于LabVIEW自动调压阀测试系统软件总体介绍 18

5.2 基于LabVIEW自动调压阀测试系统程序设计 18

5.2.1数据采集程序 18

5.2.2数据处理程序 19

5.2.3模拟输出程序 20

5.2.4数字输出程序 21

5.2.5 PID控制程序 21

5.3基于LabVIEW自动调压阀测试系统程序设计操作界面 22

第6章 基于LabVIEW的自动调压阀测试系统测试流程 24

6.1 控制方案的切换 24

6.2 各性能参数的测试流程 24

第7章 总结 26

7.1 论文总结 26

7.2 工作小结 26

参考文献 28

致 谢 29

第1章 绪 论

随着计算机技术和现代测量技术的发展，虚拟仪器作为一种数字化测试测量仪器，由于其具有扩展性强、集成性好以及开发周期短等优点，使其在测试测量领域得到了广泛的认可。其中LabVIEW作为虚拟仪器领域中应用范围最广的图形化编程开发平台，在控制测试、仿真模拟等方面都有很好的效果^[1]。自动调压阀作为一些气动控制仪器设备的关键零件，其性能参数是否合格会直接影响仪器设备的精度和稳定性，为了提高对自动调压阀性能参数测定的准确性、提高检测效率，确定导致误差的原因，设计一套自动控制阀的测试装置就显得尤为重要。

1.1 论文的研究背景

气动技术在很早以前就已经得到一定程度的使用，两千多年的古埃及出现了利用风箱来压缩空气达到助燃的效果。第二次工业革命后，气动技术开始逐渐运用到一些工业领域，比如火车的刹车装置以及开掘矿山的风钻等。现代的气动控制技术由于其器材价格较低、系统结构相较于其他控制技术更容易设计以及适用性广等优点，自从二十世纪五十年代以来就广受人们的关注和研究，随着材料技术、计算机技术等现代工业技术的飞速发展，气动控制技术的发展有了更广阔的空间，尤其是在IC制造、医疗、电气设备、汽车和机床等领域^[2]。而随着涉及领域的精细化、专业化，企业和设备对于气动控制技术的要求也越来越高，因此气动控制技术也在不断发展进步，与之对应的是关于气动元件的研究设计也蓬勃发展，其中自动调压阀作为现代工业气动控制技术中关键的一环，其主要性能参数能否满足现场工作要求、保障设备安全运行自然是相当重要的。

随着气动控制技术逐渐发展以及应用范围的不断推广，使用者对气压元件的测试内容的要求日渐繁多，对应的测试精度也要求更高。因此，气动系统的测试系统也在不断发展。气动系统测试系统从开始到现在，主要经历了两个阶段，首先是手工测试阶段，其次是计算机辅助测试阶段。