基于LabVIEW測(cè)試系統(tǒng)的便攜式汽車(chē)儀表檢測(cè)系統(tǒng)的研制

　　LabVIEW是美國(guó)國(guó)家儀器公司（NationalInstruments，IN）的軟件產(chǎn)品，是圖形化的編程語(yǔ)言和開(kāi)發(fā)環(huán)境，是公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)采集和儀器控制軟件。LabVIEW采用數(shù)據(jù)流編程方式，程序框圖中節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)流向決定了程序執(zhí)行順序。用戶(hù)界面在LabVIEW中被稱(chēng)為前面板，使用圖表和連線(xiàn)，可以通過(guò)編程對(duì)前面板上的對(duì)象進(jìn)行控制，這就是圖形化源代碼，又稱(chēng)G（Graphies）代碼。LabVIEW的圖形化源代碼在某種程度上類(lèi)似于數(shù)據(jù)流流程圖，因此又稱(chēng)作程序框圖代碼。LabVIEW程序被稱(chēng)為VI（VirtualInstrument），即虛擬儀器，這是因?yàn)樗暮芏嘟缑婵丶c操作都模擬了現(xiàn)實(shí)世界中的儀器，它的核心概念就是“軟件即是儀器”即虛擬儀器的概念。LabV工EW不僅提供了與遵從GPIB（General- PurposeInterfaeeBus），VXI（VMEbusextensionsfor instrumentation），RS（ReeonunendStandard）一232和RS一485協(xié)議的硬件及數(shù)據(jù)采集卡、圖像采集卡通信的全部功能，還內(nèi)置了支持TCP/IP，ActiveX等軟件標(biāo)準(zhǔn)的庫(kù)函數(shù)。其自帶的硬件1/0函數(shù)庫(kù)—除了即插即用式的開(kāi)發(fā)方式，LabV工EW還提供了大量自帶的硬件工/0函數(shù)庫(kù)，包括NI一VISA和NI一DAQmx，可以支持幾乎所有總線(xiàn)和通信接口，以連接超過(guò)5000種獨(dú)立儀器和上千種傳感器、攝像頭和運(yùn)動(dòng)控制驅(qū)動(dòng)器。LabVIEW是真正的32位編譯器。目前虛擬儀器廣泛的應(yīng)用在汽車(chē)，航海、航空、電子電工、機(jī)械控制和機(jī)電一體化、水利檢測(cè)等多種領(lǐng)域。

　　LabVIEW能夠與任意數(shù)據(jù)采集組件相連，包括：換能器與傳感器、信號(hào)、信號(hào)調(diào)理、數(shù)據(jù)采集硬件及驅(qū)動(dòng)和應(yīng)用軟件等。美國(guó)國(guó)家儀器提供了最完整的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，支持桌面設(shè)備、便攜式設(shè)備、嵌入式設(shè)備、以及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，并提供了多種總線(xiàn)形式，包括：pCI、pexExpress、PXI、PeMeIA、 uSB、eompaetFlash、Ethernet/LAN及工EEE1394.利用LabVIEW高度集成的各類(lèi)功能，包括：交互式DAQ助手。、全面的NI一DAQmx工/0函數(shù)及傳感器即插即用TEDS技術(shù)，您可以快速開(kāi)發(fā)各類(lèi)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)采集結(jié)構(gòu)如圖2一3所示。

　　虛擬儀器技術(shù)的四大優(yōu)勢(shì)

　?。?）性能高

　　虛擬儀器技術(shù)是在PC技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，所以完全“繼承”了以現(xiàn)成即用的PC技術(shù)為主導(dǎo)的最新商業(yè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，包括功能超卓的處理器和文件1/0，使您在數(shù)據(jù)高速導(dǎo)入磁盤(pán)的同時(shí)就能實(shí)時(shí)地進(jìn)行復(fù)雜的分析。此外，不斷發(fā)展的因特網(wǎng)和越來(lái)越快的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)使得虛擬儀器技術(shù)展現(xiàn)其更強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。

　?。?）擴(kuò)展性強(qiáng)

　　這些軟硬件工具使得工程師和科學(xué)家們不再圈囿于當(dāng)前的技術(shù)中。得益于軟件的靈活性，只需更新計(jì)算機(jī)或測(cè)量硬件，就能以最少的硬件投資和極少的、甚至無(wú)需軟件上的升級(jí)即可改進(jìn)整個(gè)系統(tǒng)。在利用最新科技的時(shí)候，可以把它們集成到現(xiàn)有的測(cè)量設(shè)備，最終以較少的成本加速產(chǎn)品上市的時(shí)間。

　?。?）開(kāi)發(fā)時(shí)間少

　　在驅(qū)動(dòng)和應(yīng)用兩個(gè)層面上，Nl高效的軟件構(gòu)架能與計(jì)算機(jī)、儀器儀表和通訊方面的最新技術(shù)結(jié)合在一起。設(shè)計(jì)這一軟件構(gòu)架的初衷就是為了方便用戶(hù)的操作，同時(shí)還提供了靈活性和強(qiáng)大的功能，使您輕松地配置、創(chuàng)建、發(fā)布、維護(hù)和修改高性能、低成本的測(cè)量和控制解決方案。

　?。?）無(wú)縫集成

　　虛擬儀器技術(shù)從本質(zhì)上說(shuō)是一個(gè)集成的軟硬件概念。隨著產(chǎn)品在功能上不斷地趨于復(fù)雜，工程師們通常需要集成多個(gè)測(cè)量設(shè)備來(lái)滿(mǎn)足完整的測(cè)試需求，而連接和集成這些不同設(shè)備總是要耗費(fèi)大量的時(shí)間。虛擬儀器軟件平臺(tái)為所有的FO設(shè)備提供了標(biāo)準(zhǔn)的接口，幫助用戶(hù)輕松地將多個(gè)測(cè)量設(shè)備集成到單個(gè)系統(tǒng)，減少了任務(wù)的復(fù)雜性。

　　2.1.2 汽車(chē)儀表檢測(cè)系統(tǒng)的重要性

　　汽車(chē)儀表是駕駛員和汽車(chē)進(jìn)行信息交流的重要接口和界面，為駕駛員提供所需的汽車(chē)運(yùn)行參數(shù)、故障、里程等信息，是每一輛汽車(chē)必不可少的部件。每輛汽車(chē)上都裝備有一定數(shù)量的汽車(chē)儀表。不同的車(chē)型，不同的生產(chǎn)年代，這些電子儀表的數(shù)目與類(lèi)型有很大的變化。各種儀表、指示燈及報(bào)警器是駕駛員了解汽車(chē)狀態(tài)的不可缺少的部件。汽車(chē)電子儀表隨時(shí)反映出汽車(chē)各機(jī)件的運(yùn)行狀態(tài)和汽車(chē)上各種系統(tǒng)的有用信息，汽車(chē)電子儀表為駕駛員正確使用汽車(chē)及安全駕駛提供了保證。隨著電子技術(shù)的進(jìn)步，新型傳感器、新型電子顯示器件的出現(xiàn)，汽車(chē)電子儀表得以迅速發(fā)展。儀表板是安裝指示器的主體，集中了全車(chē)的監(jiān)察儀表，通過(guò)它們揭示出發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、油壓、水溫和燃油的儲(chǔ)量，燈光和發(fā)電機(jī)的工作狀態(tài)，車(chē)輛的現(xiàn)時(shí)速度和行駛里程等。有的儀表板還能顯示變速檔位、時(shí)鐘、車(chē)內(nèi)外環(huán)境溫度、路面傾斜和地面高度等信息。由于汽車(chē)儀表對(duì)我們的汽車(chē)的安全行駛有如此重要的作用我們就更應(yīng)該關(guān)注汽車(chē)儀表的檢測(cè)系統(tǒng)，只有檢測(cè)系統(tǒng)的改進(jìn)我們儀表的準(zhǔn)確度和儀表的質(zhì)量才能得以提高。由此可見(jiàn)汽車(chē)儀表檢測(cè)系統(tǒng)的重要性。

　　現(xiàn)代轎車(chē)多數(shù)將空調(diào)，音響等設(shè)備的控制部件安裝在副儀表板上，這樣既顯得整體布局緊湊合理，也能方便駕駛員的操作。汽車(chē)電子儀表將成為一個(gè)集感覺(jué)、識(shí)別、分析、信息庫(kù)、適應(yīng)和控制六大功能于一體的，提供車(chē)輛行駛信息、保障安全駕駛的智能化系統(tǒng)。汽車(chē)電子儀表具有能提供大量、復(fù)雜的信息；具有高精度和高可靠性；具有一表多用的功能；外形設(shè)計(jì)美觀等優(yōu)點(diǎn)。此外，汽車(chē)電子儀表還能適應(yīng)各種傳感器或控制系統(tǒng)的電子化，節(jié)約有限的車(chē)內(nèi)空間，滿(mǎn)足汽車(chē)儀表小型、輕量化的要求。

　　不同汽車(chē)儀表板的儀表不盡相同，但是一般汽車(chē)的常規(guī)儀表有車(chē)速里程表、轉(zhuǎn)速表、機(jī)油壓力表、水溫表、燃油表、充電表等。車(chē)速里程表，它表示汽車(chē)行駛的時(shí)速，單位為km/h（公里/小時(shí)）。車(chē)速里程表實(shí)際上由兩個(gè)表組成，一個(gè)是車(chē)速表，另一個(gè)是里程表。常見(jiàn)的一種是從變速箱上安裝的里程傳感器上獲取信號(hào)，通過(guò)脈沖頻率的變化使指針偏轉(zhuǎn)或者顯示數(shù)字。另一種常見(jiàn)的就是在車(chē)輪上取信號(hào)，通過(guò)模塊（如ABS模塊）轉(zhuǎn)換成CAN信號(hào)或者其它信號(hào)再給組合儀表。里程表的信號(hào)來(lái)源與車(chē)速表的信號(hào)相同，電子式里程表累積的里程數(shù)字存儲(chǔ)在非以失性存儲(chǔ)器內(nèi)（如EEPROM），在無(wú)電狀態(tài)數(shù)據(jù)也能保存；轉(zhuǎn)速表是顯示發(fā)動(dòng)機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)多少轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速表單位是1/minX1000.轉(zhuǎn)速信號(hào)取自轉(zhuǎn)速傳感器（一般經(jīng)過(guò)ECU模塊處理再給儀表）。轉(zhuǎn)速表能夠直觀地顯示發(fā)動(dòng)機(jī)在各個(gè)工況下的轉(zhuǎn)速，駕駛員可以隨時(shí)知道發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，配合變速箱檔位和油門(mén)位置，使之保持最佳的工作狀態(tài)，對(duì)減少油耗，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)壽命有好處；燃油表是顯示油箱內(nèi)油量的多少，單位是L（升）?，F(xiàn)公司的燃油信號(hào)是燃油泵輸出的阻值信號(hào)。一般儀表表牌上有燃油低報(bào)警指示符號(hào)，起輔助的提示作用；水溫表是顯示發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度的儀表，單位是℃（攝氏度）。

　　一般儀表表牌上有冷卻液溫高或者冷卻液位低的指示符號(hào)，指示符號(hào)亮?xí)r表示冷卻液溫度高或者冷卻液位低。