电液比例阀的计算机自动测试系统研究

　　电液比例阀广泛用于电液比例控制系统,用于控制系统的压力、流量等参数随输入电信号成比例地变化。因而,其具有良好的动、静态特性。传统的性能测试方法精度低、载荷大、效率低。随着计算机技术的发展,自动测试技术显示出一系列优点:测试速度快、精度高、效率高等。因此,对高精度电液比例阀测试装置和计算机自动测试系统的需求亦越来越迫切,本文将主要介绍系统的工作原理、系统组成和数据处理等内容。

　　1液压系统工作原理

　　电液比例阀自动测试系统的液压原理如图1所示。该回路的工作原理是:液压泵对系统供油,被试阀有三个油路,A为进油,B为出油,T为溢流。被试阀的设定压力和流量由经过放大后的控制电压Up和Uq控制,作为负载的比例节流阀和比例调速阀的开口量分别由电压UL1和UL2控制。计算机发出电压控制信号实现测试过程的自动控制,主回路上安装了压力、流量和温度传感器,用于测量每一点的压力和流量。该系统有两大特点:(1)由于安装了压力、流量和温度传感器,很容易获取采集信号;(2)通过适当选择作为负载的比例节流阀和比例调速阀,可以较方便的实现计算机控制。

　　2计算机自动测试系统

　　2.1硬件组成

　　电液比例阀计算机自动测试系统的硬件组成框图如图2所示。主要由控制计算机、数据获取单元和处理单元、测试结果输出单元、激励信号发生单元、传感单元和电液比例阀测试装置等组成。

　　根据实际情况,考虑到抗干扰的要求选择PC。而DAQ选择了研华PCL-812PG,其具有高容量、快速的接口,广泛用于数据处理、过程控制、自动测试和工业自动化。提供了16通道的A/D输入,2通道的D/A输出,16通道的D/I输入,D/O输出。采用了PCLD-782B24通道光电隔离数据输入板,PCLD-785E16通道固态继电器输出,PCLD-880终端板(带低通模拟组合滤波)与DAQ相连。

　　测试开始时,信号发生器产生适当的实验信号,传感器将压力、流量和温度信号转换为电信号,这些电信号经放大器整形、放大后直接送入或经数字显示装置送至DAQ,通过与DAQ的通信,计算机实现数据获取并控制实验状态,整个测试过程得以完成。

　　2.2软件构成

　　测试系统的功能很大程度取决于软件的开发。为更好地利用计算机技术,开发了测试软件。该软件在Windows2000 professional操作系统下运行,开发工具采用了VisualC++6.0,该测试系统的软件框图如图3所示。

　　由上至下,该软件由管理层、应用管理层、数据获取和设备驱动层组成。测试系统的系统管理层包含了一些功能模块,比如特性测试模块、系统设定模块、文件管理模块等,集成在测试系统中的数据库存取以及实现网络通信功能的模块也包含在该层中;数据获取和设备驱动层包含了数据获取和信号源驱动功能模块。