虚拟仪器技能是运用高性能的模块化硬件，结合高效灵敏的软件来完结各种测验、丈量和自动化的运用。虚拟仪器与传统的仪器比较具有可重复性高、丈量速度快、由用户界说仪器功用、技能更新快等特色。
高效的软件、模块化I/O硬件和用于集成的软硬件渠道三个组成部分是虚拟仪器技能的中心内容。灵敏高效的软件能创立彻底自界说的用户界面；模块化的硬件能方便地供给全方位的体系集成；规范的软硬件渠道则能满意对同步和守时运用的需求。
本文将虚拟仪器技能引进压电式轿车爆震传感器出产线终检检测，开宣布一种丈量精度、自动化程度、可扩展性都比较高的轿车爆震传感器测验体系，不只能够满意传感器产品多样性的需求，还能习惯出产线上大批量快速检测的要求。
体系构成与作业原理
体系的硬件组成
PXI作为一种专为工业数据收集与自动化运用量身定制的模块化仪器渠道，内建有高端的守时和触发总线，可配以各类模块化的I/O硬件和相应的测验丈量开发软件，能够树立彻底自界说的测验丈量计划。
选用PXI高性能的硬件渠道作为轿车爆震传感器测验体系的操控中心，使整个体系的可靠性、高效性和可扩展性都大大进步。体系的组成如图1所示，首要包含PXI操控器、PXI数字I/O板卡、振台、LCR表、高阻表、信号锁相扩大器、信号通道切换模块、气动夹具体系等。
PXI操控器经过显现器、鼠标、键盘完结人机交互，并经过GPIB总线与LCR表、高阻表、信号锁相扩大器等仪器进行通讯，操控仪器完结各项丈量使命。
PXI数字I/O板卡首要用于体系的状况反应和动作操控。信号通道切换模块的动作、测验发动鼠尾开关、急停按钮等的状况，气动夹具、打标体系的操控，报警灯、蜂鸣器等状况指示、废品检测功用等的完结都是运用PXI数字I/O板卡合作相应的信号调度电路来完结的。
LCR表、高阻表选用专用的丈量仪器，用于传感器电阻、绝缘电阻、电容等参数的检测。
信号锁相扩大器首要用于输出鼓励信号完结对振台的操控，一起对灵敏度、线性度测验进程中两路传感器信号进行锁相和同步丈量。
信号通道切换模块首要为电阻电容丈量、绝缘电阻丈量、灵敏度丈量等测验使命树立相应的信号丈量通道。
体系运用压电类振台为爆震传感器灵敏度、线性度供给一个规范的振荡测验环境。该振台能够输出频率规模为3kHz～50kHz、1kg负载下加速度最高可达250g的振荡。
在出产线上，灵敏度和线性度的检测需求经过紧固螺钉完结传感器与振台的衔接。为确保测验条件的一致性，选用定扭矩扳手为紧固螺钉供给固定的扭紧力。为维护振台，体系中规划了专门的气动夹具体系，在装卸传感器进程中对振台施行维护。
体系的作业原理
在轿车爆震传感器测验体系中，电阻、电容等目标的丈量可依赖于相应的丈量仪器，而对爆震传感器灵敏度和线性度准确高效的测验是体系完结的要点和难点。
压电式爆震传感器灵敏度的一种表明方法为某振荡频率下其输出电压与振荡加速度之比。本体系选用背靠背比照法检测爆震传感器的灵敏度，即选用一个规范加速度传感器作为参阅，将爆震传感器与规范加速度传感器背靠背装置，在相同加速度下同步丈量爆震传感器与规范传感器的输出电压，因为规范加速度传感器的灵敏度已知，经过两种传感器的输出电压之比就能够求出爆震传感器在该频率下的灵敏度。
压电式爆震传感器的线性度检测首要经过接连改动振台的振荡频率，即选用扫频的方法，将振台的振荡加速度安稳在设定规模内，对各个频率下的传感器灵敏度进行检测，输出各个灵敏度与频率相对应的接连曲线，并检测该曲线是否符合该传感器产品的线性度要求，其测验流程如图2所示。
为满意灵敏度准确丈量的需求，在体系中运用信号锁相扩大器的信号输出功用，供给必定频率的正弦鼓励信号，经过滤波器电路处理和功率扩大器扩大后，驱动振台按设定频率进行振荡，软件经过闭环方法操控鼓励信号电压幅值，使振台在该频率下发生安稳的加速度振荡，并运用信号锁相扩大器的锁相功用完结爆震传感器与规范加速度传感器两路信号的同步丈量，确保体系线性度测验进程的准确和高效。
测控软件的完结
软件是虚拟仪器技能中最重要的部份。运用正确的软件东西并经过规划或调用特定的程序模块，能够高效地创立人机交互软件。规范图形化编程软件LabVIEW，不只能轻松方便地完结与各种软硬件的衔接，更能供给强壮的后续数据处理才能，设置数据处理、转化、存储的方法。在专业测验软件规划中运用功用强壮的LabVIEW开发渠道，能够结合其内置的信号收集、丈量剖析与数据显现功用，摒弃了传统开发东西的复杂性，在供给强壮功用的一起还能确保体系的灵敏性，发挥虚拟仪器技能在测验运用中的强壮优势。
轿车爆震传感器测验体系的测控软件根据LabVIEW进行规划开发，首要选用状况机并行处理结构，一起将事情响应与数据流履行方法有机结合，使整个体系具有较高的安稳性、实时性和可靠性。主程序框图如图3所示。
图3 主程序框图
软件在功用完结上选用模块化的方法，特定的模块完结特定的功用。首要组成模块有丈量驱动模块，振台操控模块，气动夹具操控模块，外部操作驱动模块，硬件维护模块，体系安全维护模块，用户登录与权限办理模块，参数装备模块，数据剖析与显现模块，数据存储与输出模块等，如图4所示。
图4 软件组成模块
丈量驱动模块首要操控仪器完结丈量功用；振台操控模块选用闭环操控算法使振台在不同的振荡频率下都能够有安稳的加速度振荡；气动夹具操控模块首要完结测验进程中对振台夹具的动作操控，一起能够操控打标机构等气动体系的动作；外部操作驱动模块经过对数字 I/O 端口的监控，完结气缸各种动作状况的监督，并经过报警驱动功用，用三色报警灯对测验进程及测验成果进行直观的指示，一起可运用废品箱上的光电传感器完结废品计数，对废品进行质量操控；为了出产安全和质量保证的需求，在软件中规划了专门的用户登录与权限办理模块，能够分配办理员与一般操作者两种权限，一般操作者只分配操作权限；软件经过参数装备模块完结传感器检测参数的设定、存储、加载和保存等功用；检测进程中，数据剖析与显现模块会对检测参数、测验进程、丈量数据与波形、终究成果等进行动态、直观的显现，一起运用数据存储与输出模块将测验成果实时存储在Excel文件中，并可经过数据回放功用对数据进行检查；硬件维护模块完结硬件调试功用，可对各个丈量仪器进行维护操作；体系安全维护模块具有完善的监控功用，实时反应急停按钮的状况，当测验进程中，操作人员按下急停按钮后，会敏捷中止测验进程的各项操作，并将体系设置为急停状况，等候操作人员的进一步处理。
轿车爆震传感器测验体系的测验界面选用Windows XP风格规划，如图5所示，整个软件界面简练、漂亮，操作功用完善。
图5 软件界面
轿车爆震传感器测验体系是在我公司其他类型轿车传感器测验体系老练产品的基础上研制的，能够对爆震传感器的内部电阻、绝缘电阻、%&&&&&%、灵敏度、线性度等性能参数进行测验。
体系选用传感器适配接口模块化规划，合适多种压电式爆震传感器的检测，能够满意出产线在线质量快速检测需求。体系选用高精度规划，测验精度安稳，满意MSA测验要求，智能自动化程序，进步测验功率和可靠性。作业台右侧外置通明废品箱，可对产品进行质量操控。现在轿车爆震传感器测验体系已成功运用于西门子压电式爆震传感器出产线上的终检测验。
