ABS 系统性能检测系统的硬件包括试验台、动力传动系统、被测 ABS 系统、故障诊断系统、各种传感器、数据采集卡等,系统框图如图 2 所示。选用奔 IV 工控机作为硬件系统的核心,实现数据分析、计算、处理、存储等功能。
传感器组包括车轮转速传感器、飞轮转速传感器、制动油压传感器、制动信号传感器、故障信号传感器等,需动态采集 4 路轮速信号、2 路飞轮信号、4 路制动油压信号、制动踏板开关信号和l5 路故障信号。
信号调理电路主要由信号调整电路、阻抗变换电路、电压控制放大电路和触发电路组成,它将输入信号放大成0~10V 的信号,控制信号的通频带宽和幅值并降低噪声,使信号能被后续的数据采集卡接收。
采集系统使用 NI PCI-6220 多功能数据采集卡,该采集卡包括 16路模拟输入通道,2 路模拟输出通道,8个数字I/O和2个计数/定时器,采用PCI总线控制,采样频率为200kHz。数据采集卡的模拟输入部分由模拟通道开关、缓冲放大器、A/D转换芯片、通道控制电路、数据接口电路、A/D触发电路组成,可以连续、高速地获取数据并传输数据,实现多功能的数据采集和传输。
2)软件设计
该检测系统以美国NI 公司的Lab -VIEW (Laboratory VirtualInstrument Engineering Work -bench,实验室虚拟仪器开发平台)为软件开发平台。Lab-VIEW 是构建虚拟仪器的理想工具,它与仪器系统的数据采集、分析、显示部分一起协调工作,简化而又易于使用,是基于图形化编程的G语言开发环境。
G语言与传统高级编程语言最大的差别在于编程方式,一般高级语言均采用文本编程,而 G 语言则采用图形化编程方式。G 语言定义了自己的数据模型、结构类型和模块调用语法等编程语言的基本要素,同时G语言丰富的扩展函数库为用户编程提供了极大的方便。
Lab-VIEW 体现了一种新的“所见即所得”的编程思想,使得程序开发变得更直观、简单。使用 Lab-VIEW 可大大降低程序的开发难度,缩短开发周期,节约开发费用。
该检测系统的软件采用分层模块化的设计方法,整个测试软件分为上、下 2 层,上层为主控模块,下层为各测试项目的检测功能模块。主控模块与各测试项目的功能模块均为可独立运行的系统,2 层之间通过公共的系统数据库进行数据交换。
上层的应用程序设计,利用Lab-VIEW 7.1 设计了易于操作的仪器界面,完全可以替代一般的传统硬件仪器实现以下几方面功能:
①实时显示各车轮的转速变化情况;
②实时显示制动总泵和各分泵的制动压力变 化 情况;
③实时显示制动过程中的制动时间、制动距离和制动减速度值。
下层的参数测试模块有各车轮转速、各泵的压力、制动时间、制动距离、制动减速度等项目,包括数据采集处理、记录、打印、显示等功能,对采集的试验数据进行分析和运算,最后显示结果。检测流程如图3所示。