基于虛擬儀器的電梯上行超速保護(hù)裝置檢測系統(tǒng)

2 虛擬儀器檢測系統(tǒng)
檢測系統(tǒng)主要由傳感器、信號調(diào)理器和輸出環(huán)節(jié)組成。如圖2所示。

系統(tǒng)通過傳感器直接從被測對象中取得被測量的信息，通過信號調(diào)理器這個(gè)中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)將由傳感器輸出的信號進(jìn)行放大、轉(zhuǎn)換等操作，將信號轉(zhuǎn)化為可以顯示、記錄的參量，方便對數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示和打印。
該系統(tǒng)用于檢測電梯上行超速保護(hù)裝置，其中包括：摩擦片的性能即其常溫下的高速摩擦系數(shù)和中溫下的低速摩擦系數(shù)；電磁鐵的性能即響應(yīng)時(shí)間，檢測電磁 鐵斷電響應(yīng)時(shí)間就是系統(tǒng)檢測的關(guān)鍵，但是無法直接測量得到，這里通過從電磁鐵在斷電瞬間到拉力為吸合后彈簧的彈力設(shè)計(jì)值所用的時(shí)間得到；彈簧的性能即對于彈簧主要是對自由高度、抗壓性和彈性剛度的檢測；整機(jī)的性能即制動(dòng)摩擦力和響應(yīng)速度。由以上分析可知在該系統(tǒng)中需要檢測6個(gè)模擬量和2個(gè)開關(guān)量，屬于多參數(shù)、多任務(wù)測量。
虛擬儀器系統(tǒng)是由儀器硬件平臺和應(yīng)用軟件兩大部分構(gòu)成的。硬件平臺包括計(jì)算機(jī)和I／O接口設(shè)備兩部分。應(yīng)用軟件由應(yīng)用程序和I／O接口設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序構(gòu)成。在整個(gè)軟件系統(tǒng)中融合了模塊化技術(shù)、面向?qū)ο蠹夹g(shù)、多線程技術(shù)和動(dòng)態(tài)鏈接庫技術(shù)四大技術(shù)。虛擬儀器通過硬件來獲取被測信號，而軟件則是用來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、分析、處理以及顯示等功能并且集成為儀器操作和運(yùn)行的命令環(huán)境。

3 檢測系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
虛擬儀器的硬件主要是獲取被測信號，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)、智能儀器與外界相聯(lián)系的紐帶和獲取信息的途徑。虛擬儀器通過計(jì)算機(jī)這個(gè)核心來控制整個(gè)系統(tǒng)及進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)采集是通過一個(gè)或者多個(gè)變量獲得對象信息的過程?；谔摂M儀器的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是將選用的傳感器通過配套的硬件鏈接到宿主計(jì)算機(jī)上，并且通過正確的軟件從傳感器獲取數(shù)據(jù)將數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換并傳送給宿主計(jì)算機(jī)。
該虛擬儀器系統(tǒng)的硬件主要包括計(jì)算機(jī)和負(fù)責(zé)完成被測信號的采集、放大、A／D轉(zhuǎn)換的I／O接口設(shè)備。硬件系統(tǒng)主要由多路開關(guān)、采樣／保持器、放大器、A／D轉(zhuǎn)換器及計(jì)算機(jī)等組成。由傳感器采集的模擬信號經(jīng)過采樣過程將連續(xù)的信號離散化，然后將離散后的信號的幅值量化處理再進(jìn)行數(shù)／模轉(zhuǎn)化輸入到計(jì)算機(jī)中。結(jié)構(gòu)原理如圖3所示的虛線框。

該系統(tǒng)中需要檢測的參數(shù)包括6個(gè)模擬信號量和2個(gè)數(shù)字開關(guān)量，6個(gè)模擬信號量中有5個(gè)是瞬態(tài)量?？紤]到系統(tǒng)待測信號多樣性的特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)成本的要求，選擇采用功能齊全即插即用的外置式數(shù)據(jù)采集器(DAQ)方案，選用北京瑞博華公司的AD8201數(shù)據(jù)采集器。