《基于labview的点火线圈性能测试系统》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于labview的点火线圈性能测试系统（40页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、摘 要随着汽车工业现代化进程的加快，电子制造业正处于蓬勃发展的黄金时期。点火线圈作为汽车点火控制系统的重要组成部件，其指标直接影响汽车的动力学性能及环保性能。中国将逐渐成为点火线圈在全球的制造中心，预计未来几年内点火线圈产量将会超过一千万只。与此同时，国产点火线圈测试设备还比较落后，自动化水平低且智能程度不高，难以满足现代化大规模生产的需要。研制具有自主知识产权的自动化点火线圈测试设备，具有重要的现实意义。虚拟仪器是将仪器技术、计算机技术、总线技术和软件技术紧密的融合在一起，利用计算机强大的数字处理能力实现仪器的大部分功能，打破了传统仪器的框架，形成的一种新的仪器模式。本文以LABVIEW开发
2、的上位机软件作为整个测控系统的核心，辅以泰克示波器、数控电源、高压衰减探头、高压放电负载，完成了汽车点火线圈性能测试系统的研制，实现对点火线圈多项动态特性参数的自动测试。该系统具有数据同时采集、采集数据实时显示、存储与管理、报警记录等功能，最后使用Web技术实现了采集数据的远程访问。系统具有良好的电磁兼容特性，能够稳定工作于恶劣的工业环境。关键词：点火线圈测试系统；数据采集；LABVIEWAbstractWith the progress of modern automobile industry, electronic industry is booming in the golden ag
3、e. Ignition coil is the important component of Auto ignition control system, the performance directly influence dynamic and environmental performance. China will gradually become the center of the ignition coil in the global manufacturing, in the expected future years the production will exceed 10-m
4、illion. Meanwhile, homebred ignition coil test equipment still lag behind, automation level is low，which cant meet modern mass production . Developing independent intellectual property rights of the automatic ignition coil test equipment has important practical significance.Virtual instrument is the
5、 fusion of instrument technology and computer technology, bus technology and software technology, using computer digital processing capacity of most of the instruments, which have broken the framework of the traditional instrument, form a new instrument mode.Based on the development of LABVIEW PC so
6、ftware, comply with the measurement system with oscilloscope, the CNC capability, high voltage source, attenuation high-pressure discharge load, completed the ignition coil performance test system and realization of ignition coil multiple dynamic characteristic parameters of automatic test. This sys
7、tem has the functions of data collection, storage and management of real-time display, alarm functions, finally achieve the collection of data remote access with Web technology. The system has a good stability, which can work in bad industrial environment.Key words: Ignition coil test system；Data ac
8、quisition；LABVIEW目 录第一章 绪论11.1 课题背景及意义11.2 点火线圈基本原理11.3 国内外在该方向的研究现状及发展方向21.4 本文设计目标2第二章 虚拟仪器简介32.1 虚拟仪器技术概述32.1.1 虚拟仪器的概念32.1.2 虚拟仪器的特点及优势32.1.3 虚拟仪器和传统仪器的比较42.1.4 虚拟仪器测试系统的组成52.1.5 虚拟仪器的软件结构52.2 虚拟仪器的开发软件62.2.1 虚拟仪器的开发语言62.2.2 图形化虚拟仪器开发平台LABVIEW6第三章 系统总体方案设计83.1 系统要求实现的功能及技术指标83.1.1 待测参数介绍83.1.2 参
9、数分析及其测试方法83.2 系统整体方案设计13第四章 系统硬件设计144.1 相关器件介绍144.1.1 AVR单片机简介144.1.2 AVR单片机的主要特点154.1.3 其他相关芯片介绍164.2 MEGA8单片机最小系统设计174.3 串口通信电路设计174.3.1 串口通讯介绍174.3.2 单片机如何与电脑连接184.3.3 电路原理图194.4 信号切换电路设计19第五章 系统软件设计的相关技术205.1 程序模块化设计概述205.1.1 程序设计的模块化原则205.1.2 本设计的软件系统模块划分215.2 多线程技术215.2.1 Windows的多线程机制215.2.2
10、LABVIEW与多线程225.3 系统具体应用程序的实现225.3.1 数据采集程序225.3.2 数控电源通信程序235.3.3 单片机通信程序245.3.4 报警指示程序24第六章 系统软件的具体实现266.1 点火参数设置和倒计时界面266.2 信号选择和点火能量切换界面276.3 示波器参数调节界面276.4 双通道示波器波形显示界面286.5 软件打包与发布286.5.1 如何制作EXE文件296.5.2 如何制作安装文件30第七章 总结31参 考 文 献32致 谢33附录 部分程序34第一章 绪论1.1 课题背景及意义随着汽车工业现代化进程的加快，新技术、新工艺和新材料在汽车工业中
11、得到广泛的应用。由于汽车制造业与电子制造业是当今世界的两大支柱产业，且电子制造业正处于蓬勃发展的黄金时期，它能够给包括汽车制造业在内的其它工业提供全方位和多层次的技术支持4。在现代汽车上，电子技术及其产品的应用越来越广泛，现代汽车电子化的程度也越来越高，已形成新的汽车电子应用学科5。应用于汽车工业的最典型电子控制装置是汽车发动机点火控制系统。该系统从早期单一控制发动机点火时刻开始，经逐年完善，已从单功能控制发展到多功能控制，即从单一的点火时刻控制开始逐步扩展到废气循环、空燃比以及转速等多项内容的控制方面，实现了汽车发动机的综合控制。由于电子应用技术在汽车发动机综合控制中取得了显著成效，从而促进
12、了世界各知名汽车生产企业对汽车电子应用技术的引进和推广。目前，电子控制技术已渗透到汽车的各个组成部分中。根据专家预测，汽车电子产业将成为我国的下一个支柱产业。点火线圈作为汽车点火系的核心部件，伴随着汽车电子技术的不断进步而发展，大致经历了传统沥青式、高能油浸式和环氧干式三个发展过程，其发展的一个极其重要的推动力是环境保护对现代汽车越来越高的要求。从要求降低噪声提前点火，到要求减少尾气污染量，都赋予点火线圈技术以新的内容。1.2 点火线圈基本原理点火线圈里面有两组初级线圈和次级线圈。初级线圈用较粗的漆包线，通常用0.51毫米左右的漆包线绕200500匝左右；次级线圈用较细的漆包线，通常用0.1毫
13、米左右的漆包线绕1500025000匝左右。初级线圈一端与车上低压电源（+）连接，另一端与开关装置（断电器）连接。次级线圈一端与初级线圈连接，另一端与高压线输出端连接输出高压电。点火线圈之所以能将车上低压电变成高压电，是由于有与普通变压器相同的形式，即初级线圈与次级线圈的匝数比大。但点火线圈工作方式却与普通变压器不一样，普通变压器是连续工作的，而点火线圈则是断续工作的，它根据发动机不同的转速以不同的频率反复进行储能和放能。当初级线圈接通电源时，随着电流的增长四周产生一个很强的磁场，铁芯储存了磁场能；当电子点火模块达林顿管截止时，初级线圈的磁场迅速衰减，次级线圈就会感应出很高的电压。初级线圈的磁
14、场消失速度越快，电流断开瞬间的电流越大，两个线圈的匝比越大，则次级线圈感应出来的电压越高8。1.3 国内外在该方向的研究现状及发展方向在点火参数测量方面，近二十年来，国外和国内都取得了较大的进步在国外，日本、奥地利和瑞典一些公司生产的点火参数测试系统在全世界都享有盛名，它们的测试系统测量精度高、性能好，但价格昂贵、进货周期长，有些方面还不能完全满足国情需要。在国内，也已经有几家单位研制出了基于微机系统的综合测试台，如天波科技研制生产的各型磁电机综合试验台2。此外还有采用智能示波器组建的智能示波器测试系统和采用GPIB系统总线，由计算机、可程控测试仪、数字存储示波器、打印机等组成的计算机自动测试
15、系统。与国外同类测试设备相比，国内设备还局限于只能对点火线圈的几项参数进行测试；自动化水平低，通常需要在手动切换负载条件下进行测试；对测试数据的处理能力不足，不能对点火线圈生产过程中出现的问题进行及时反映等。为了弥补国内点火线圈测试设备在自动化程度和数据处理能力等方面的不足，本测试系统采用虚拟仪器作为数采、控制和数据处理的核心，并采用LABVIEW作为软件平台。这是由现代测试技术的发展趋势决定的。虚拟技术、计算机通讯技术与网络技术是信息技术最重要的组成部分，它们被称为21世纪科学技术中的三大核心技术。虚拟技术蕴含的巨大潜力，使发达国家趋之若鹜，在这一领域的研究上投入巨资，希望有朝一日能在它的带动下率先进入信息时代，而把工业时代远远地抛在后面。1.4 本文设计目标完成汽车点火线圈总成终检系统的研制，包括测试系统的整体设计以及系统软件的开发。系统主要具备如下功能：（1）自动测量点火线圈的多项动态特性参数；（2）软件采用Windows操作环境，且具有对测量结果进行存储、打印和统计分析等功能；（3）测试系统具有良好的电磁兼容
