发动机转速的测量使用光电式转速传感器,测速分辨力高、惯性小、应用广泛,利用单片机和光电式传感器相配合,使待测量发动机转速简便、抗干扰能力强。光电式传感器在发动机轴上装一个边缘有N个均匀分布锯齿的圆盘,通过光线投射到光敏管上,当发动机转动一周,就得到N个脉冲信号,测量脉冲信号的频率或周期,就可得到发动机的转速。

(5)控制机柜

控制机柜主要由控制开关、开关电源、滤波器以及连接线路组成,是为各路传感模块提供相应的多路接口,使之与待测发动机连接,并提供安全的系统供电、信号隔离、幅度调节以及风冷控制等辅助功能,为整个发动机测试系统提供强电支持及系统应急措施。

4 软件结构及算法

(1)软件结构

发动机性能虚拟仪器测试系统总体采用一种基于TCP/IP协议的客户机/服务器(CS)结构。服务器架构为NI cFP分布式I/O体系,利用其内嵌的独立式实时系统实现目标参量的信号采样,并完成对目标参量的实时监测和控制;客户机则采用通用的PC机结构,运行 Windows 多线程操作系统,使用LabVIEW虚拟仪器平台,借助TCP/IP协议实现,与服务器之间控制参量及检测数据的通信,并提供GUI图形化用户界面,实现人机交互,完成控制参数的输入,以及检测数据的分析、运算和图表显示。

系统操作流程为,上电后服务器自动启动存储器中内建的LabVIEW RT实时程序,并实时侦听客户机“开始测试”的命令;客户机开机运行发动机性能虚拟仪器测试主程序,完成用户登录、硬件配置、选择测试项目、设置测试参数后,启动测试程序;服务器侦听到客户端“开始测试”命令后,按照客户制定的硬件配置、测试项目以及测试参数开始实时控制与数据采集,并通过TCP/IP协议将实验数据发送给客户机;客户机发出PID控制命令,并对服务器发送的实验数据进行分析处理,完成PID控制后,按照测试项目进行测试,分析处理测试数据,并以图表方式显示实验结果;完成测试后,客户机发出结束测试的命令,经服务器接收确认后,结束测试。

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