基于LabVIEW的液体加热器虚拟测试系统的研究与设计

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1、分类号：TP274密级：单位代码：10422学号200211494⑧J▲东岁，孳硕士学位论文ShandongUniMersityMaster’sThesiS论文题目：基于LabVIEW的液体加热器虚拟测试系统的研究与设计作者姓名专业指导教师姓名专业技术职务支lJ金鹏检测技术与自动化装量曹玉强教授2005年5月18日、山东大学硕士学位论文摘要汽车液体加热器是用于汽车冬季预热发动机并供货车驾驶室取暖或客车车室取暖的设备．随着近年来我国汽车市场的日益繁荣和人民生活水平的提高，国内市场对汽车液体加热器的需求也越来越大。在液体加热器的生产和研究过程中，加热器的测试是一个重要的环节。随着液体加热

2、器产量的提高，传统的液体加热器测试系统由于效率低、准确性差等缺点已经不能满足实际的需要，因此根据厂家(河北宏业公司)的要求，在已经为液体加热器开发了控制器的基础上，我们开发了一套新型的汽车液体加热器测试系统。基于虚拟仪器的设计思想，本系统利用工业控制计、、、算机强大的数据处理功能，通过对加热器工作参数的数据采集和对数据的分析处理，实现了液体加热器工作状态参数的测试和故障，报警的检测．本文首先从介绍燃油液体加热器的基本概念和工作原理出发，通过对传统液体加热器测试方法的分析，指出了传统的加热器测试方法存在的问题和不足；然后介绍了虚拟仪器技术概念和特点，并通过对虚拟仪器与传统仪器的比较。提

3、出了一种利用虚拟仪器思想构建加热器测试系统的新思路。然后在第二章中，给出了本系统的整体设计方案，包括系统功能、系统构成、工作原理、硬件系统结构和软件设计思想。由于传统的液体加热器测试系统对加热器工作参数的测试是使用专用仪表来实现的，所以这种方法不仅效率低而且不能够对测量到的数据进行分析．在本系统设_i,-t-oe，我们使用传感器、变送器来测量加热器参数；计算机利用数据采集卡采集参数的测量信号，然后再对采集到的信号进行数据处理，得到测试结果．对于液体加热器来讲，由于其采用循环水作为加热介质，因此其最基本的性能参数就是与循环水相关的参数，如循环水入121水温、循环水出口水温，水流量等；另

4、外由于国家对于汽车尾气排放有着严格的要求，山东大学硕士学位论文IIii!l,皇曼!!!!暑阜!暑曼詈舅曼曼曼曼曼曼曼皇因此加热器的尾气参数也是我们测试的重点。在本文的第三章中，我们介绍了上述工作参数的测试原理和硬件设计及实际应用时的注意事项。由于在测试过程中，本测试系统会受到各种各样的干扰，因此系统的抗干扰就成为一个非常突出的问题，本文的第四章介绍了本系统所采用的抗干扰设计．液体加热器的负载众多，包括电热丝、电磁阀、电机、水泵等，当这些负载发生故障时，会严重影响加热器的正常工作甚至是烧毁加热器的控制器，因此对液体加热器负载故障的检测就成为液体加热器测试的一个重要内容。而在传统的加热器

5、测试系统中无法准确地判断出负载的故障及类型。因此在本文第五章中．我们介绍了一种利用虚拟测试系统与控制器的串行通信来实现加热器故障报警和负载故障检测的新方法，并介绍了如何利用，7÷，，LabVIEW来实现PIC单片机与上位机的串行通信。，’在本文的最后一章中，我们给出了本虚拟测试系统的前面板设计，并介绍了系统主要功能模块的软件实现方法。实验表明，对比传统的液体加热器测试系统，本系统提高了加热器测试的效率和准确性，具有良好的应用效果。关键字：液体加热器、虚拟仪器、测试系统、LabVIEW、串行通讯II山东大学硕士学位论文ABSTRACTTheautohot—waterheaterisae

6、quipmentforwarming-uptheengineandwarmingthecab。Withthedevelopmentofautomarketandimprovementofpeoplelivelevel，inChina，themarketofautohot·waterheaterisbecominglargeItisimportantformanufactureofthehot-waterheatertotestit’SperformanceButtheconventionaltestsystemCan’tbefitfortheincreaseofhot—waterhe

7、ateroutput．Sobaseonhavingdevelopedthehot-waterheater-controller,wedeveloptheautohot-waterheatervirtualtestsystem．＼＼、一Firstly，intllispaper,wei咖ducemeconceptandprincipleofhot．waterh掣ers．Andthroughtheanalysisoftheconventionalhot-wate