多传感器空气流量测试系统方案

2.1板卡初始化及参数设置模块

该模块的功能是实现检验并初始化板卡，然后设置系统基本参数来控制硬件系统，既可以无触发采集，又可以单通道触发采集数据。在启动采集之前，首先对LDl200初始化，确定自检成功或提示"无LDl200卡"，程序如图5所示。

然后设置采样参数，采样参数设置的程序如图6所示。根据采集数据的需要，设置双通道并行输入，采样频率为100Hz，使用软件触发方式，即手动点击采集按钮，则开始运行采集程序。将设置的采样参数放在1个簇里，采用选择结构进行参数设置。反之则显示"请先初始化"。

2.2数据采集模块

该模块实现多通道实时数据采集与显示，其设计是动态测试中的核心部分，直接影响数据分析的结果，影响系统其它功能的实现。该模块能否正常工作直接关系到整个系统的工作。

编写数据采集程序前，必须先安装好采集板的驱动程序，否则无法调用AD板的动态链接库。该驱动使用了中断采集方式，并在定时器取值处设置了延时时间，保证了采样的连续性。

在程序面板上，与传统开发一样，可以使用各种程序控制结构，如顺序、条件、循环等，也可以使用其他Ⅵ。程序套用Case选择结构如图7所示，采集的数据通过1个子程序进行数据分组、处理，然后送人控制界面显示。

2.3数据分析模块

该模块实现对采集的原始数据进行最小二乘法曲线拟合分析。其测试目的在于获取被测对象的性能、状态或特征，所以信号采集只是测试工作的第一步。信号的分析和数据处理是构成测试系统的重要组成部分之一。系统采用线性回归分析法即曲线拟合法，由多维回归方程来建立被测目标参量与传感器输出量之间的关系，以消除温度的影响，如图8所示。

2.4数据库模块

该模块实现数据库的管理功能，数据的存储与回放，添加与删除等。由于要对被测目标进行全方位检测，多传感器协调应用获取对目标的全面认识，数据量急剧增长，对实时采集的数据存储和查询也有较高要求，需要采用数据库技术。

首先需要安装LabSQL，它是一个免费的数据库访问工具。

LabSQL与数据库之间通过ODBC连接，用户需要在ODBC中指定数据源名称和驱动程序。因此在使用LabSQL之前，需要在Windows操作系统中的ODBC数据源中创建一个DSN.LabSQL与数据库之间的连接是建立在DSN基础之上的。其连接流程如图9所示。LabSQL能够实现数据库查询、数据库修改、数据库添加以及数据库删除。

3试验结果

设计的试验是在模拟汽车发动机真实工作环境下测试的，通过改变变频器的频率控制风机发出不同大小的风量通过流量传感器来模拟进入发动机的空气流量，通过设定恒温湿箱的温度改变传感器工作环境温度，以此来模拟发动机工作的温度环境。

为使测量准确就要对测试系统进行试验标定，设计选用标准流量计式标定方法。标准流量计选用LAB一10型玻璃转子流量计来进行标定试验。在变频器从l~23Hz变化中，对应的输出电压为0-3V，经过标定试验，在温度为20℃时，可得到测试数据，经过处理后得到如图10所示的曲线：曲线①为空气流量传感器经过数据处理后的输出电压曲线；曲线②为对数据进行曲线拟合后，空气流量传感器输出拟合特性曲线；曲线③为玻璃转子流量计输出电压曲线。