基于labview的微动按钮开关性能测试系统的研制

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1、基于LabVIEW的微动按钮开关性能测试系统的研制第一章概述LabVIEW是目前国际上唯一的基于数据流的图形编译环境，具有灵活易用的优点，它把复杂、费时的语言编程简化成用简单的具有选择功能的图标加连线方法的图形编程方式，所提供的逼真而形象的仪器面板库，使得科研和工程技术人员从大量的界面编程中解放出来，从而可以专心于后续数据分析的编程，这大大提高了工作效率，减轻了的工作量，因此，LabVIEW是一种优秀的面向工程应用的虚拟仪器软件开发平台“，。1．2本系统简介开关的电气性能方面的测试主要有导通电阻、开路电阻、弹跳时间等。这些

2、方面的测试技术均已经相对成熟，同时市场上也有专门的仪器可以实现这些功能的测试。但目前对于开关机械性能的测试，特别是电、机联合性能的测试设备还比较少，通常采用的是人工的压力测试，即使用压力表测试按钮开关在下按行程中的变化压力，然后通过人工记录或串口通信来读取压力表的数值。但使用这种方法效率较低，“位移一压力"同步测试能力相对较差，只能测试到开关全程范围内少量的读值。本系统采用NI公司数据采集卡n们(DAQCard)和马达运动控制卡乜∞(MotionControlCard)，通过LabVIEW编程来控制马达的运动和压力传感器数

3、据的采集。它实时地记录了开关的压力和下压的行程过程中，通过计算得到所有的压力、位移和弹跳等数据。系统还可以自动调用不同的测试规格文档对产品的好坏进行自动判断，从而大大地减少了人为误差和测试时间。该系统同时测量开关的导通电阻和开路电阻。1．3本文工作内容与论文结构1．3．1本文工作内容1．需求分析根据系统需要达到的参数规格，完成系统的软硬件总体上的设计。2基于LabVIEW的微动按钮开关性能测试系统的研制第一章概述2．硬件设计(1)决定系统测试结构，对本项目中所要用到的控制元件、传感器、数据采集元件进行调研、选型；(2)确定

4、数据采集卡和马达运动控制卡的最佳工作方式；(3)设计电路原理图；(4)设计电路板并交于厂家制作；(5)焊接、测试电路板；(6)搭建整个硬件系统。3．软件设计(1)编制、调试马达控制的子程序；(2)编制、调试数据采集的子程序；(3)编制、调试总控制程序；(4)系统的整体硬件、软件调试。4．后续工作(1)编写各种中英文文档；(2)由公司品管部门认证设备；(3)实际应用经验总结。1．3．2本文结构第一章介绍了系统设计的背景，给出了设计的工作内容。第二章简述了与系统设计相关的一些基础知识。第三章详细讲述了硬件的选型、系统硬件的整体

5、设计包括测试电路板的设计、马达运动控制卡及其保护电路的设计测试和数据采集卡的接口等。第四章阐述了在硬件基础上的软件的设计，包括一些判别模块的设计、系统配置文件的定义和测试规格文件的定义等。第五章讲述了该压力测试系统的测试情况以及在测试过程中遇到的问题和解决方法，并给出了在设计该系统过程中的一些心得体会。第六章对本文的工作进行了总结，并提出一些尚待改进的问题。基于LabVIEW的微动按钮开关性能测试系统的研制第二章相关基础知识概要在设计该压力测试系统之前，先对一些必要的相关基础知识进行介绍。本章主要就运动控制系统的原理和控制

6、方法、电阻测量方法和NationalInstrument公司的软硬件作了一些简要说明。2．1伺服运动控制系统的原理及其控制伺服机构在由指令部件输入目标值(位置，速度等)时，就能检测当前值(位置，速度等)，并与目标值相比较，经常进行着使其差值变小的控制n3。如图2—1伺服运动方框简图。一般由驱动马达，驱动放大器和检测器组成。本节首先简要介绍一下伺服机构的工作原理。图2-1伺服运动方框简图2．1．1伺服马达的工作原理在自动控制系统中，伺服电动机用来驱动控制对象，它的转矩和转速受信号电压控制。当信号电压的大小和极性(或相位)发生

7、变化时，电动机的转速和转动方向将非常灵敏和准确地跟着变化H3。伺服电机分为交流和直流两种。交流伺服电动机就是两相异步电动机嵋1。它的定子上装有两绕组，一个是励磁绕组，另一个是控制绕组。它们在空间上相隔90。。励磁绕组1与电容串联后接到4兰叟∑型型垩!堂堕型堕塑坚塑笪塑望燮塑翌塑j笙'l三翌塑J叁茎型塑望塑蔓————-—_—_-———_—-————--————_^—_—_——-———-—__———，—————-————————一一。一十。Ilj＼坐H圳^Hp、’『叽)(交流电源上，其电压为D1。控制绕组2常接在电子放大器的输

8、出端，控制电压即为放大器的输出电压也。励磁绕组串联电容器的目的，是为了分相而产生两相旋转磁场。而控制电压与电源电压有关，两者频率相等，相位相同或相反。因此，心】和也也是频率相等，相位差基本上也是gO。两个绕组中产生的电流il和i2的相位差也应接近于gO。这样，就和单相异步电动机电容分相启动的情况相似。在