C语言编程的液压实验台CAT

　　以秦川 QCS003 为代表的液压教学实验台是各高校应用较广的实验教学设备，长时间担负着液压教学任务。该实验台以演示和验证为主，实验的全过程都是手动完成，测试精度低、效果不理想。随着计算机技术的迅速发展和更新换代，用廉价的 PC 机及其它电子装置安装到旧有的液压实验台，可以提高设备的档次，进而改进成计算机辅助的测试的半自动化控制，提高了实验的精确度。与同样级别的新设备相比，在高等工科学校有宽阔市场优势，其经济效益不言而喻。

　　1 原液压实验台做节流调速实验简介

　　以往节流调速实验，调试和运行过程是手动操作，图 1 为节流调速实验、液压泵性能实验液压系统。图中显示两个彼此独立的液压系统：左面是驱动被测试液压缸 19 的液压系统，右面是驱动加载缸 20 的液压系统。通过开关或调节节流阀 7、8、9 的开度来实现进口节流、出口节流、旁路节流等节流调速实验。试验时，用秒表测活塞杆运动的时间、位移和压力表目测都受人主观因素影响，得到的时间、位移和压力的数据都失准确。其次,试验时求活塞杆运动的速度取平均速度，忽略了活塞杆运动启动时存在加速度的情况。学生由测试点绘图连线时用这些有较大误差的数据人工绘图,这样得到的数据线欠可靠性，得不到有说服力的结果。

　　2 改造后的硬件和软件系统的组成

　　(1)硬件系统。

　　改造后系统由 PC 个人计算机或 STD、PCI 总线计算机控制取代继电器控制。活塞杆运动的时间采用电脑的机器时钟进行计时，在被测液压缸活塞杆上安装了一个将振荡器调制解调器与差动变压器封装在一起的 FX-71 型差动变压器式位移传感器，在负载缸的无杆腔安装一 AK4 压力传感器。选用 PC-6320A/D-D/A模入模出接口卡，采集压力、位移两路模拟信号送入计算机，由计算机发出指令给 SSR 固态继电器控制液压缸的电磁铁。完成计算机与外界传感器与继电器等的数据交换。图 2 为计算机辅助测试的接口电路图。

　　本系统在整个实验过程中全部采用菜单提示，利用 Turbo C 语言编程同时应用了 Microsoft Excel 的画图功能及 UCDOS 汉字系统，完成对实验过程及原理目的了解、启动实验台、传感器数据的采集、参数的输送、测试、数据处理等一系列的动作。

　　Turbo C 提供了专门对 I/O 接口进行输入输出操作的几个函数，下面只举出本次编程用到的函数：

　　3 微机测控液压实验台实验结果及讨论

　　在整个采集数据的过程中全是由采集数据的电器元件完成，这样数据就有了它的客观性，不再受主观意识影响。得到的结果和曲线也是有一定精度的。软件的设计除了自动进行数据计算和处理，另一个任务就是指导试验人员进行试验。