MicrocomputerApplicationsVoL26,No.5,2010技術交流截型電腦應用2010年第26卷第5期文章編號:1007-757X(20105—0045-02基于虛擬儀器的傳感器自動測試系統(tǒng)設計與實現(xiàn)李波,何黎明,王林摘要:傳感器的檢測需要測試傳感囂在不同工作環(huán)境下的性能,整個過程持續(xù)時間長,需要設定傳感器所處的環(huán)境溫度與壓力,并且每隔一段時間需要記錄傳感器當前的參數(shù)值。在傳統(tǒng)的傳感器檢測系統(tǒng)中,這些操作都是人工完成的,效率比較低,隨著被測試的傳感器產(chǎn)品增加,人工的測試系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足日益增長的工作量需求。該文基于虛擬儀器技術設計了一套傳感器自動測試系統(tǒng),提高了測試效率,宴現(xiàn)了傳感器溫度性能的自動測試系統(tǒng),明顯優(yōu)于傳統(tǒng)傳感器檢測系統(tǒng)。關鍵詞:虛擬儀器;LabVIEW;傳感器檢測中圖分類號:TP274文獻標志碼:A0引言傳感器廣泛應用于工業(yè)領域中,需要適應各種工業(yè)環(huán)境,因此傳感器在環(huán)境的改變情況下性能的穩(wěn)定性就很重要,需要通過嚴格的測試才能投入使用。傳統(tǒng)測試系統(tǒng)中,把傳感器放置在溫度試驗箱中,由人工監(jiān)測整個測試過程,包括調整試驗箱溫度,設定溫度持續(xù)時間,定時記錄傳感器的性能參數(shù)等等,整個測試過程持續(xù)時間比較長。隨著被測試的產(chǎn)品增加,傳統(tǒng)的依靠人工系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)的要求。本文設計了基于PXl總線技術和虛擬儀器平臺的傳感器測試系統(tǒng),采用了NI的7位半高性能數(shù)據(jù)采集卡PXI-4071和矩陣開關PXI一2503,實現(xiàn)了多個傳感器溫度性能的自動測試,改善了傳統(tǒng)測試系統(tǒng)中配置時間長、效率低的問題。l傳感器溫度的性能測試傳感器溫度性能的測試,需要采集傳感器內阻在不同溫度下的變化規(guī)律。為了方便測量,本文通過電橋電路把傳感器電阻的變化,轉換為電橋輸出電壓的變化。采集到電壓數(shù)據(jù)后,通過處理和計算得出溫度性能參數(shù)并給出測試結果。1.1傳感器測試的電橋電路VCC葛=.圖1傳感器測試電橋電路圈其中,Rsl,Rs2,Rs3是3個標準電阻,尺是傳感器的等效電阻,傳感器的電阻值隨著溫度變化電阻有波動。假設電源供電電壓為地,我們需要采集的信號為:糾憊一爰M從上面公式可以知道場的變化跟傳感器電阻值R的變化成正比的。1.2傳感器隨溫度變化情況下的性能測試傳感器的工作環(huán)境是多變的,有時還需要在高溫下工作。因此需要傳感器長時間保持工作的良好狀態(tài)需要做必要的測試,比如在長時間溫度不變的工作環(huán)境下以及在溫度變化的情況中,同一溫度下性能的穩(wěn)定性等等。其中溫度滯后影響是最重要的評判要素之一。假設一個測試流程如F:溫度滯后計算方法如下:_i殳置溫度點.俸慝器溫度}}|}后計簋方法%Fs.,TsN一2≯撇Vf.U‘,%’.Ⅵ’,W?MIN(Ⅵ’,Ⅵ’。v5’,Ⅵ’。Ⅶ’ⅣVr1jr一25.(MAx(W.%’枷N(W,‰’,V1.,T軋一7弘(I.^AⅪv.’.ve’?MlN(V4’,ve’,咐其中,所伊l,2…9為流程相應的溫度點采集到的電壓信號;吆為量程壓力的輸出信號,依量程可視為常量處理。一般取溫度滯后范圍為O.06%,如果溫度滯后值大于0.06%時,判斷傳感器不合格。2系統(tǒng)硬件的設計系統(tǒng)構架如圖2所示。系統(tǒng)結構主要分為基于PXI總線的溫度與電壓數(shù)據(jù)采集部分和溫度環(huán)境模擬部分。?45?MicrocomputerApplicationsVoL26’No.5,2010技術交流微型電腦應用2010年第26卷第5期5系統(tǒng)的主要優(yōu)點該智能化資產(chǎn)管理系統(tǒng)采用了RFD、JSP及J2EE等技術,并與先進的網(wǎng)絡通信技術相結合。與傳統(tǒng)的資產(chǎn)管理系統(tǒng)相比,該系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢。它可以實現(xiàn)實時讀取,RFID電子標簽實時發(fā)射資產(chǎn)信息,系統(tǒng)自動讀取,無需人工現(xiàn)場清點,提高了資產(chǎn)管理的效率和準確性,節(jié)省了大量人工查看條碼的勞動力成本;可以進行遠程控制,讀取的信息可以通過GPRS等方式實時傳送到后臺資產(chǎn)管理數(shù)據(jù)庫,做到了現(xiàn)場資產(chǎn)情況與資產(chǎn)管理統(tǒng)計資料的一體化,保證了資產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的實時和準確;該系統(tǒng)運行時高效精準,RFID電子標簽完全實現(xiàn)了資產(chǎn)管理的電子化和自動化,避免了人工管理方式出現(xiàn)的錯漏,并自動對資產(chǎn)變更情況進行追蹤。6結論與JSP及J2EE等技術很好地結合在~起的RFID技術具有了更先進的用武之地,它們共同構建了智能化資產(chǎn)管理平臺。該平臺提供了一條解決龐雜的資產(chǎn)管理問題的優(yōu)勢捷徑,它成功地解決了傳統(tǒng)的資產(chǎn)管理所面對的復雜繁瑣的問題。隨著RFID技術在國內的逐步成熟和推廣,相信未來這種基于RFID技術的智能化資產(chǎn)管理平臺將會越來越多的為更多的企業(yè)部門所應用,從而進一步推進資產(chǎn)管理的規(guī)范化。參考文獻【l】孫海霞,薛茹.RFID系統(tǒng)的組成及工作原理西藏科技『B,2005,(9:59—60.【2】鄭平標,侯海永.RFID技術在倉儲管理系統(tǒng)中的應用鐵道貨運【J】’2005,(12:18-19.c6事c6事c6事c6簪c6爭c6事c6爭c6亭‘E爭c6搴c6爭66拳cg拳c6拳66哆c薩c6乒日6事c6拳c6拳‘6摹c6乒c6乒c6乎c6手c∈爭c6搴￡dLcg乒c6拳c∈爭c6簪c6拳c6爭cE睜c6拳c6爭(上接第46頁3.1軟件整體結構系統(tǒng)軟件結構如圖6示。整個軟件結構主要分為兩個主要部分,系統(tǒng)參數(shù)配置部分和測試流程實現(xiàn)部分。系統(tǒng)參數(shù)配置部分的功能是設置系統(tǒng)運行的各種參數(shù),包括串口設置,測試流程設置等等。測試流程實現(xiàn)部分功能是完成測試流程,包括測試流程選擇,實時數(shù)據(jù)顯示,工藝進度監(jiān)控以及顯示測試結果:利用LabVIEW的多線程技術,在測試流程運行的同時可以方便的完成數(shù)據(jù)分析以及處理的工作,并將測試數(shù)據(jù)以及分析結果保存為Excel文件中。圖6系統(tǒng)軟件結構圖3.2程序流程圖整個測試系統(tǒng)軟件部分用LabVIEW進行開發(fā)。LabVIEW本身是一個功能完整的軟件開發(fā)環(huán)境,同時也是一種功能強大的編程語言。一方面,由于LabVIEW采用基于流程圖的圖形化編程方式,因此也被稱為G語言(graphicallanguage。因此LabVIEW的界面設計變得非常簡單,可以直接調用已有的功能圖標。另一方面,LabⅥEW采用自動的多線程技術,不需要用戶去了解線程的分配等工作,只需要在程序上把數(shù)據(jù)流設計成并行的就可以達到多線程的目的14I。這使得多線程技術的應用在LabVIEW變得非常簡單,在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中使用更加方便和便捷。系統(tǒng)的軟件流程如圖7示。?49?4結論圖7測試系統(tǒng)軟件流程圖本文實現(xiàn)的多路傳感器溫度性能自動測試系統(tǒng),以NI公司的PⅪ.2503矩陣開關和PXI-4071高精度數(shù)字萬用表以及es'pec溫箱為硬件平臺,基于LabVIEW的軟件開發(fā)平臺,進行系統(tǒng)控制和數(shù)據(jù)采集,極大地改善了傳感器測試的效率。采用新型的自動測試系統(tǒng)后,整個測試過程不需要人工的參與,節(jié)約了人力資源。參考文獻【l】俠金眷,李志武基于PXI總線技術的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計與實現(xiàn).儀器僅表用戶,2006(2:31.【2】NationalInstrumentMIPXI-2503userguaid,2006.基于虛擬儀器的傳感器自動測試系統(tǒng)設計與實現(xiàn)作者:李波,何黎明,王林,LiBo,HeLiming,WangLin作者單位:上海交通大學自動化系,上海,200240刊名:微型電腦應用英文刊名:MICROCOMPUTERAPPLICATIONS年,卷(期:2010,26(5被引用次數(shù):3次參考文獻(4條1.楊樂平;李海濤;趙勇LabVIEW高級程序設計2.NationalInstrumentNIPXI-4071_Speciticati