CN103344434A

CN103344434A - 基于LabVIEW的汽车发动机参数检测系统

Info

Publication number: CN103344434A
Application number: CN2013101726410A
Authority: CN
Inventors: 王军; 王国义
Original assignee: Anhui Polytechnic University
Current assignee: Anhui Polytechnic University
Priority date: 2013-05-11
Filing date: 2013-05-11
Publication date: 2013-10-09

Abstract

本发明公开了一种基于LabVIEW的汽车发动机参数检测系统，包括上位机、汽车发动机、NIPCI-6225板卡、传感器、信号调理模块、LabVIEW人机界面软件程序。传感器安装在汽车发动机的相应位置上，传感器的输出连接信号调理模块的输入，信号调理模块的输出连接NIPCI-6225板卡，NIPCI-6225I板卡插在上位机的PCI相应的插槽中，LabVIEW人机界面软件程序是检测系统的软件平台。该系统利用LabVIEW技术以汽油发动机为研究对象，利用传感器、数据采集卡等，开发了一个具有操作方便、可靠性高、人机界面友好的发动机参数检测系统。

Description

基于LabVIEW的汽车发动机参数检测系统

技术领域

本发明涉及一种汽车发动机参数检测技术领域，尤其涉及一种基于LabVIEW的汽车发动机参数检测系统。

背景技术

随着经济和科技的快速发展，以发动机为动力的机械以其显著的经济性能和动力性能被广泛应用到各个领域，由于发动机本身是一个复杂的系统，伴随着使用寿命的延续，其技术状况会不断恶化，一旦出现故障，很有可能造成经济损失甚至安全事故。这就要求检测设备可以在发动机不解体的前提下完成检测，并且可以在简单条件下检测、诊断出发动机的各种参数性能、分析推理出可能出现的故障，为全面、准确评价发动机的使用性能和技术状况提供可靠依据。目前，国内外对汽车发动机的检测设备、仪器也很多，但是他们功能单一，不能同时对发动机的多个参数进行测试，要一次测试多个参数需要多个设备或仪器才能完成，这就增加了检测费用，还耗费人力。随着计算机技术、自动化技术和测量技术的发展所产生的虚拟仪器技术，以其强大的功能、人性化的界面、软件的灵活性等优点被应用到设备的检测中。

发明内容

本发明的目的在于克服针对上述技术问题的不足，提供一种灵活、功能齐全、可靠性高、使用方便的一种基于LabVIEW的汽车发动机参数检测系统。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的。

一种基于LabVIEW的汽车发动机参数检测系统，其特征在于，包括上位机、汽车发动机、数据采集板卡、传感器、信号调理模块、LabVIEW人机界面软件程序；所述的传感器安装在汽车发动机的相应位置上，传感器的输出连接信号调理模块的输入，信号调理模块的输出连接数据采集板卡，数据采集板卡插在上位机的PCI相应的插槽中，LabVIEW人机界面软件程序是检测系统的软件平台。

所述的数据采集板卡为NI PCI-6225板卡。

所述的上位机是指工控机、PC机或个人电脑中的任何一种。

所述的传感器是指气缸压力传感器、温度传感器、机油压力传感器、油量传感器、空气流量传感器、进气压力传感器、节气门位置传感器、转速传感器和氧传感器。

所述的信号调理模块由传感器驱动电路、隔离电路、放大电路、滤波电路组成，顺次连接。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种基于LabVIEW的汽车发动机参数检测系统，通过计算机与NI PCI 板卡的结合，利用LabVIEW软件平台的强大功能，搭建了一个灵活、经济实用的汽车发动机检测系统，能够同时对多个参数进行检测、分析处理、将汽车发动机的运转工况，在主界面上以实时数字的方式输出显示结果，并把检测的结果进行存储。

附图说明

图1是本发明的系统总体结构框图。

图2是本发明的系统硬件结构框图。

图3是本发明的参数检测流程框图。

图4是本发明的系统参数检测主界面。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及创作特性更加清楚明白，下面结合附图，对本发明做进一步的详细说明。

如图1、图2、图3、图4所示，一种基于LabVIEW的汽车发动机参数检测系统，包括上位机、汽车发动机、数据采集板卡、传感器、信号调理模块、LabVIEW人机界面软件程序；所述的传感器安装在汽车发动机的相应位置上，传感器的输出连接信号调理模块的输入，信号调理模块的输出连接数据采集板卡，数据采集板卡插在上位机的PCI相应的插槽中，LabVIEW人机界面软件程序是检测系统的软件平台。

根据汽车发动机参数的数目、类型及测量的性质，数据采集板卡选用NI PCI-6225，它是一款低价位多功能M系列数据采集(DAQ)板卡，PCI-6225 250KS/s、80路模拟输入、16位分辩率、250 KS/s采样速率、2路模拟输出、24路数字I/O、2个32位80MHz计数器/定时器。该数据采集卡为即插即用型板卡，使用极为方便，在使用之前先安装采集卡驱动程序（NI-DAQmx），DAQmx是NI数据采集硬件设备所对应的驱动软件，由于该卡支持DAQmx驱动程序，所以使用数据采集程序（DAQmx-Data Acquisition）进行开发，采集参数的设置，其中包括物理通道的选择，采样模式、采样率、每通道采样数、输入方式的配置，采样最大最小值的设置。

上位机采用LabVIEW 8.6软件编程，充分利用LabVIEW软件的层次化、模块化的特点进行软件设计，将软件系统功能划分为数据采集、数据读取、参数显示、数据处理、数据存储和系统报警，在LabVIEW前面板中将相关的控件、显示器、设置按钮等进行合理的规划布局，最终完成LabVIEW人机界面软件程序的开发。

气缸压力传感器测量气缸的压力，适合动态压力和静态压力；油量传感器由厚膜电阻感应输出电阻，附加开关信号，可实现液面位置的测量；温度传感器的电阻与发动机的冷却液温度成正比变化；机油压力传感器的电阻与发动机机油压力成正比变化；空气流量传感器是将吸入的空气转换成电信号；进气压力传感器根据发动机的负荷状态测出进气歧管内的绝对压力并转换为电信号；节气门位置传感器用来检测节气门的开度；转速传感器实现对发动机的转速测量；氧传感器检测排气中的氧浓度。

传感器采集的信号首先经信号调理模块进行处理，传感器驱动电路为无源传感器提供所需的电压源或电流源，为有源传感器提供其运转所需的特殊电路结构，放大电路将传感器采集的信号进行放大，若测量有高电压信号时，隔离电路可以保护后端设备不被意外的高压输入损坏，滤波电路对采集的模拟信号在数字化前必须进行滤波，以消除噪声和防止混叠现象，此外信号调理模块还具有实现信号衰减、采样同步、频率-电压的转换等功能。在NI PCI-6225板卡对信号调理模块处理后的信号采集之前，要通过上位机LabVIEW人机界面软件程序对相应的采集物理通道进行选择，采样模式、采样率、每通道采样数、输入方式的配置，采样的最大及最小值等参数进行设置，设置完后方可进行发动机参数采集，点击开始采集按钮就将汽车发动机参数的信息采集过来进行读取，通过波形图和波形图标显示出来，波形图表一般用于显示恒定速率的采集数据，而且波形图表会保留此前更新的历史数据，通过波形图表可以看到历史数据，对采集的数据进行分析判断，看是否符合要求，有没有超出允许的范围，若超出允许的标准范围系统就会发出报警，提醒检测人员，然后对该参数出现的异常进行分析、查明原因进行相应的处理，最后把检测的所有数据通过创建表格写入EXCEL工作表进行存储以便查看。

Claims

1.一种基于LabVIEW的汽车发动机参数检测系统，其特征在于，包括上位机、汽车发动机、数据采集板卡、传感器、信号调理模块、LabVIEW人机界面软件程序；所述的传感器安装在汽车发动机的相应位置上，传感器的输出连接信号调理模块的输入，信号调理模块的输出连接数据采集板卡，数据采集板卡插在上位机的PCI相应的插槽中，LabVIEW人机界面软件程序是检测系统的软件平台。

2.根据权利要求1所述的基于LabVIEW的汽车发动机参数检测系统，其特征在于：所述的数据采集板卡为NI PCI-6225板卡。

3.根据权利要求1所述的基于LabVIEW的汽车发动机参数检测系统，其特征在于：所述的上位机是指工控机、PC机或个人电脑中的任何一种。

4.根据权利要求1所述的基于LabVIEW的汽车发动机参数检测系统，其特征在于：所述的传感器包括气缸压力传感器、温度传感器、油量传感器、机油压力传感器、空气流量传感器、进气压力传感器、节气门位置传感器、转速传感器和氧传感器。

5.根据权利要求1所述的基于LabVIEW的汽车发动机参数检测系统，其特征在于：所述的信号调理模块由传感器驱动电路、放大电路、滤波电路、隔离电路组成，顺次连接。