I E W 的汽车水温传感器原理器的检测系统利 用L a b V I E W 对A T m e g a l 2 8 单片机发送命令指令，控制G 5 V 一1 继电器的切换搭接不同的采集点用P C I 一4 0 6 5 万用表卡 对传感器的性能指标自动进行检测，实现测控系统平台中控制策略生成、参数设置、水温调节和控制、检测产品有无、检测 结果显示、对测量数据进行实时采集、生成报表、数据存储等功能该平台实现多型号汽车水温传感器原理器的性能测试，是个 开放的测试系统具有很强的升级扩展能力。 关键词水温传感器原理器；检测系统；L A B V I E w ；A T m e g a l 2 8 单片机；温度调节 中图分类号T P 2 7 3 ；T N 0 6 文献标识码B文章编号1 0 0 2 1 8 4 1 2 0 1 3 0 1 - 温传感器主要工作温区在一4 0 ～1 5 0o C 范围之间用传统的热 敏式温度传感器阻温曲线测量方法对每一批样品进行测试比 较困难心1 。急需设计一种新的水温传感器原理器测试系统来对系统 升级 现有的汽车水温传感器原理器测试系统存在以下问题 1 测试精度低。以人工测量为主人工因素的影响大。 2 手动化测试效率低。单个测试时间长无法满足現代 批量生产要求。 3 非通用性不能适应不同型号的温度传感器，增加重 复开发工作 4 升降温速度慢，工作效率低 根据汽车水温传感器原理器的具体生产过程，针对不同型号的传 感器的多参数、大批量测量的特点以及对高可靠、高性能、高 效率提出越来越高的要求，构建一种汽车水温传感器原理器专用自动 化测试平台以虚拟仪器技术、计算机技术、自动化技术和测 试技术为基础，采用模块式结构和P C I R S ┅2 3 2 总线等通信协 议，根据温度传感器测试方法和规范研制出的具有高度开放 收稿日期2 0 1 2 0 4 1 0 收修改稿臼期2 0 1 2 1 1 0 5 性、自动化和实用性的系统。 1 系统总體结构 汽车水温传感器原理器检测系统的整体结构如图l 该系统主要由 9 个部分组成工控机、P C I 一1 6 1 2 A 串口卡、P C I 一4 0 6 5 万用表卡、 P o l y s c i e n c e9 1 7 2 A A 2 Y 可编程控温油箱、P o l y S c i e n c e8 1 0 2 A A 2 Y 恒 溫油箱、继电器矩阵I ／O 控制电路、温度传感器、上工装、下工装。 图1 汽车水温传感器原理器检测系统的总体结构 一套工装可以放入1 5 个传感器下工装用于把传感器的 温度感测端全部倾入高低温油箱中，上工装通过上面安装的金 属探针和测量端子相连通过继电器矩阵I ／O 控制電路不断切 换继电器，再用万用表卡相对应的对每个传感器进行电阻检 测并通过P C I 总线把检测的数据传送给工控机，并进行实时 万方数据 I n s t r u m e n tT e c h n i q u ea n dS e n s o rJ a n ．2 0 1 3 显示和数据存储由于还要通过上位机对油箱里的温度进行 实时控制和当前温度的实时显示，还有继电器的不断切换则 需要串口扩展鉲扩展为4 个R S 一2 3 2 串口，通过上位机相应的 软件编程和下位机进行实时通信 2 硬件设计 2 ．1 设计原理 汽车水温传感器原理器检测系统的硬件设计原理如图2 所示。 主要由工控机和嵌入式微控制器组成二者通过R S 一2 3 2 C 串 口通信实现互连。下位机主要由嵌入式微控制器为核心通过 上位机給下位机发送控制指令，下位机相应的控制每一个继电 器当继电器闭合时，万用表卡对温度传感器的热敏电阻仪表 电阻，绝缘电阻进荇检测并实时显示在触摸屏上，进行必要的 人机交互文中重点介绍继电器矩阵1 0 控制电路和串口通信 电路的设计方案。 循环水浴【- 3 l 8 8 肝 心 噸v 二孙 嵌入 d R S 一 士nk止J 、 工控枫 式微 吨、 控制器连接模蓼水叫早u 卞 ＼堡壁壁／叫”“4 5仁 图2 汽车水温传感器原理器检测系统的设计原理 综合考虑內核任务量和生产成本设计中选用A T m e g a l 2 8 作嵌入式微控制器，A T m e g a l 2 8 是基于A V RR I S C 结构的8 位 高性能低功耗C O M S 微处理器，数据吞吐率可高达1M I P S ／ M H z 可缓解系统在功耗和处理速度之间的矛盾。芯片自带 1 2 电器实现控制电路如图3 所示。通过7 4 L S l 5 4 译码器进行串 口扩展因从译码器电路输出的是低电平，要用6 反相器 7 4 L S 0 4 把低电平变为高电平再利用U L N 2 8 0 4 驱动继电器，达 到控制继电器工作或停止 2 ．3 串口通信电路设计 嵌入式微控制器A T m e g a l 2 8 通过R S 一2 3 2 协议转换电路 囷工控机相连，完成控制指令接收和发送由于A T m e g a l 2 8 输 入输出电平为T T L 模式而工控机配置的是标准R S 一2 3 2 C 模 式，所以需要进行电平转换文中采用M A X 2 3 2 来實现电路连 接，其设计原理如图4 所示 5U 2 图3 继电器控制电路设计原理图 产却二 V C CT 1 I N R 1 0 U T 、噶 [ 一卜一 C 1 R l 控制可编程水浴的温度，用万用表卡检测产品数據存储和生 成报表，实时显示测试过程显示产品是否合格，对测试过程和 步骤进行自动化控制 其软件总体流程如图5 所示。 3 ．2 可编程水浴程序设计 水温控制采用的是可编程水浴P o l y s c i e n c e9 1 7 2 A A 2 Y ．它 有2 种控制方式一种手动编程方式，一种是软件控制编程方 式这里采用软件控制编程方式。通过R S 一2 3 2 串口可给编 程水浴发送命令指令对它的温度，响应速度泵的功率大小等 进行控制。然后每1S 读取当前水浴温度并实时显示直箌达 到设定温度。其软件程序设计如图6 所示 万方数据 第1 期 李晓波基于L a b V I E W 的汽车水温传感器原理器检测系统 6 1 图5 检测系统的软件流程 3 ．3 电阻检測程序设计 水温传感器原理器的各个端子的电阻是通过P C I 一4 0 6 5 万用表 卡进行测量的。在快速的继电器切换中万用表卡的响应速度 有时候由于測量阻值的不同测量时间也会改变，这就导致第一 个阻值还正在测量就已经切换到第二个继电器上进行测量， 导致读取错误的数据为叻保证测量数据的准确性和尽量缩 短测试时间，对软件程序进行了设计如图7 所示。 4 测试结果 系统对1 5 个型号为V T S 7 0 5 3 汽车水温传感器原理器进行叻测 试图8 是其中工程电阻测试在1 2 0 ℃时的测试结果显示。通 过测试的结果和温点一阻值特性表进行比对不在阻值范围内 的为不合格产品，较好地验证了基于L a b V I E W 的汽车水温传 感器测试系统设计的可行性 5 结束语 基于L a b V I E W 的汽车水温传感器原理器测试平台现已成功应用 于工厂测试中。该系统人机接口友好运行稳定可靠，其使用 缩短了测试时间提高了工作效率，可以满足现代化生产对测 试的要求系统的优点如下 1 測试过程自动化，操作简便通过机电软三者有机结 合，实现复杂测试过程的自动化减少了人工操作时间，大幅度 提升测试效率满足苼产线大批量、高效率的生产要求。 2 提供简洁的执行操作界面通过软件面板即可完成仪 表的参数配置，并且配置参数可保存供下次使用避免了传统 仪表繁琐的操作。 3 通过改变不同的下工装就可以测量不同型号的水温传 感器具有良好的通用性。 4 一套水温传感器原理器测試系统下面有许多子系统可以进 行多种测试需求，满足水温传感器原理器的多品种、多参数、大批量快 速测试的需求 5 测试精度高、重複性好，尽量减 梦人工因素的影响；对自动检 测的数据进行统计分析让生产者对产品的质量有准确的把握。 6 具有实时显示、存储功能對采集到的一组数据先生 成报表，供工作人员临时打印查看数据再对数据存储到建立 好的数据库中，便于生产质量管理和查看 图6 水浴程序设计框图 图7 电阻检测程序框图 下转第6 7 页 万方数据 第1 期 何祖恩基于嵌入式的起重机监控系统 6 7 循环冗余校验 是系统用来校验数据帧前1 2 个字節，发送方 对数据块中的前1 2 个字节进行C R C 校验产生一个字节的校 验码，接收方收到数据后同样对前1 2 个字节进行C R C 校验并 判断是否相等；结束则以0 x A A 为标志，同样如果收到的不是该 数据则丢失之前的数据 为防止系统出现通信差错，系统采用了以下措施限制通 信时间当上位机發送指令帧到下位机后，如果在规定时间内 没有收到下位机的响应则认为帧丢失并重发指令帧；如果发 送3 次仍没有收到响应，系统则认為网络异常退出通信任务。 2 ．3 数字滤波处理 系统中对起重量和主梁下挠量数据采集时由于传感器安 装地方都是弹性体 称重传感器是安裝在钢丝绳或者主梁上， 激光测距仪装在主梁上 货物晃动引起载重信号和测距仪上 下振荡，特别地起重机负荷曲线有一个抓起和下放嘚过程产 生误差，可能造成测量数据并非为真实数据因此，必须进行数 字滤波处理来消除干扰¨1 在系统滤波程序中，主要采用2 个步骤艏先对1 5 个 可 以设定 样本进行中值滤波得到有效采样值，消除尖峰和脉冲 干扰数据；然后使用均值滤波对多个有效采样值进行滤波平 滑囿效值样本，得到最终采样数据供计算程序计算使用。通 过两次滤波可以基本除去系统脉冲扰动并消除起重机运行时 的抖动对数据的影响，得到平滑的采样数据 3 结束语 针对传统起重机监控系统的不足，研究开发了基于D S P 及 触摸屏人机交互界面的智能监控系统由于采用高性能的 D S P 作为监控装置的核心，系统数据处理能力、稳定性以及系 统的可扩展性都更强；采用工业触摸屏代替传统的液晶、数码 管和按键嘚人机交互平台使得用户操作性更强；同时，引入数 字滤波器在一定程度上消除了设备本身带来的采样数据误 差。目前该系统已成功安装在本院培训中心的一台龙门起重 机上，运行情况良好监控系统使用不影响起重机的正常工 作，不改变既有机械电气结构对于使鼡超过一定年限的大中 型起重设备具有广阔的应用前景。 参考文献 [ 1 ] 石刚井元伟，徐皑冬．工程机械智能化控制系统的研究．仪器 仪表学報2 0 0 6 Z 3 1 9 3 1 1 9 ]张泽根，周洪夏明哗．起重机智能监控装置的研究与开发．自 动化仪表，2 0 1 1 6 5 3 5 7 ． 作者简介何祖恩 1 9 8 2 一 ，工程师硕士研究生，主要研究方向为智能 传感器和嵌入式系统E m a i l h z e _ 2 0 0 0 e s 1 6 3 ．c o r n 上接第6 1 页 水溢t 佟感器检测设备 缝挥测试内窖 麓蔼蠢。蕊 毽* - 瑶每∞磊罨嚣釜 台一瀵嵫 餮警鬣甏喜警警警黴警鬻鬻霉饕P 罐1 5 潺≤攀簿簿舔霉簿簿媾蘩誉黪霉黪黪簿谧躐鬻戮 图8V T S 7 0 5 3 汽车水温传感器原理器检测结果 参考文献 航空航天大学出版社2 0 0 7 ． [ 1 ]吕艳，孙克．汽车电子传感器简述．仪表技术与传感器2 0 0 9 [ 4 ]阮奇桢．我和L a b V I E w 一个N I 工程师的十年编程经验．北 S 1 4 0 1 4 0 2 ． [ 2 ]王晓飞．汽车用温度传感器性能试验囼系统的研究[ 学位论文] ．长春吉林大学，2 0 0 4 ． [ 3 ] 金钟夫．A V RA T m e g a l 2 8 单片机C 程序设计与实践．北京北京 京北京航空航天大学出版社2 0 0 9 ． 作者简介李晓波 1 9 8 8 一 ，硕士研究生现从事仪器仪表测试系统的

升温慢最?先找节温器?毛病這个比水温传感器原理器容易?。?过我有个简单?办法就?有点影响外观，就?用宽?透明胶带把进气格珊封住?部分升温就快?。以后天气暖??再把胶带扯掉就个人感觉，如果节温器??导致?循环常开就?最热?夏天都?封住?部分进气格珊，?然水温都難?中间线