基于虚拟仪器技术设计油位传感器动态性能测试设备，类比：传感器三兄弟的智慧之旅

导语：

油位传感器性能测试设备采用静态测试方法，该方法无法对油位传感器进行全量程的动态性能测试。为了更加精确地进行油位传感器性能测试，提高品质并缩短测试时间，我们需要在较短的时间内高效、快捷、独立自主地开发出全新的油位传感器动态性能测试设备。这台设备要求在主要完成多种型号（包括哈飞、奇瑞、夏利、通用、长城、吉利、江淮等公司的40多种车型）油位传感器（以下简称TSG）的全量程动态性能测试、中低油位报警功能和断点检测，以及电子燃油泵（以下简称EKP）的启动电流性能测定和插头接线极性检测。

由于虚拟仪器为用户提供了创新技术，并能大幅降低生产成本，而且能提高生产率和测量精度及设备性能，用户可以根据需求灵活而快捷地组建自己的测控设备，不用再受由厂家提供的传统仪器的限制，因此结合本项目的特点，我们决定将虚拟仪克技术应用到测控设备研发中，完成数据采集和自动测控的功能。

数据采集离不开驱动软件。NI-DAQmx驱动软件具有很多优点，为本项目在缩短开发时间、降低开发成本和提高测量精度等方面起到事半功倍作用。

硬件设计

设备结构

TSG动态性能测试设备由数据采集系统、高阻值与低液位报警系统、高运动控制与高度监视系统、新电流检测与插线极性检查系统以及气体控制与报警系统等部分构成，其相互关系如图所示。

数据采集系统

数据采集系统主要由基于PCI卡片PCI-6527数字输入输出卡和PCI-6052E模拟差分信号输入模块组成。PCI-6527用于满足TSG20路数字输入信号，21路数字输出信号；PCI 6052E卡则用于5路模拟差分输入，每个通道最高可达4000Hz 采样频率。

阻值与低液位报警数值获取

通过调试后的阻值转换电路，将阻值变化转化为0～10Vdc电压信号，然后经过调理后作为差分信号输送至PCI 6052E卡CH0, CH1通道，对于阻值数值实时进行计算以得出实际阻值。

运动控制监视及其高度记录

浮子杆上下运动及高度信息收集利用SMC执行机构LJ1H2022NF-400K-R2 及LC1-1B1VH2-L5配套微脉冲位置探针BTL5-N-2814-1S/BTL5-A11-M400-P-S32/L型连接插头 BKS-S33M05实现。SMC通过LabVIEW程序选择不同的产品运动程序，与PC通信实现闭环控制，同时微脉冲位置探针收集浮子杆高度信息并发送给PC端处理。

利用LabVIEW进行应用软件开发

硬件操作逻辑编写使用VI语言，即图形化编程方式，以避免复杂编程工作。在WIN2000平台上利用LabVIEW无缝开发了一套基于虚拟仪克技术上的TSG系列汽车真空泵/增压机/排气阀/冷却风扇/制冷风扇/发热管温度计实时监控分析软件，其软件功能模块如图6所示：

[IMG= 软件功能模块]/uploadpic/SOFTWARE/FUNCTION/MODULE.jpg[/IMG]

该软件具有四个关键部分：一是根据不同类型车辆设置初始参数，如“哈飞”、“奇瑞”、“夏利”等；二是实施各项自动校准调整；三是在整个过程中持续实时监控各种参数，并且能够即刻响应任何异常情况；四是在实验结束后生成详细报告供进一步分析或维护参考。此外，还包含了一个简单易用的操作界面，使得非专业人员也能轻松掌握使用这款软件的一切操作步骤。

总结：

综上所述，本文旨在介绍一种新的基于虚拟仪克技术设计的小型化、高效率且便携式噪声级别评估装置，它能够有效解决目前存在的问题，比如无法全面覆盖所有可能出现的声音水平的情况，以及对现有标准评估体系存在缺陷。在此基础上，可以推广其应用范围至更多领域，从而提升人们生活质量。