汽车道路试验便携式数据采集系统的设计与开发

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1、汽车道路试验便携式数据采集系统的设计与开发DesignandDevelopmentofPortableDataAcquisitionSystemforVehicleRoadwayTest刖坯群芙为么周木孑（东南大学仪容科学与工程系，南京210096）摘要：根据汽车適路试验的需耍，应用ePCI构架、CAN总线以及大容凰Flash等技术•设计并开发了一种便携式数据采集机，对各种前瑞传感器的输出信号进行实时町靠的采集和存储。并且以基于WindowsCE的PDA为核心，利用embeddedVC++4.0为工只开发了能方便接驳数据采集机的上位机，实现数据采集系统的也示和控制功能。整个系统具有界面友

2、好、性能町靠、实时性强等优点,在试验和实际运行中均获得了理想的效果•极貝应用价值“关■词：数据采集机采集存储卡/主卡手持仪中图分类号：TP206.1文标识码：AAbstract：Accordingtotherequirementsofvehicleroadwaytest,aportabledatacollectorisdesignedanddevelopedbyadoptingePCI(com・pactPCI)frame,CANbusandlargecapacityflashtechnologies・Hieoutputsignalsfromvariousfront-endtransduc

3、erarecollectedandstoredinrealtimebytheinstniment.Inaddition,thehostcomputerisdevelopedbasedonPDAofWindowsCEasthecoreandwiththetoolsofVC++4.0.Thesystemdisplaystheuploadeddatafromdatacollectorandofferscontrolfunctions.Ihewholesystemisuser-friendly9reliable,andinrealtime.Excellentresultsareobtainedi

4、nthetestandpracticaloperations・Keywords:DatacolleclorDatastoragecard/maincardHandhelddevice《自普仪犁第27卷第8期2006年8月610引言汽车道路试验数据采集系统，是汽车整车试验的重要技术装备。通过测罐汽车行驶过程中车轮上以及车身各位置的各位载荷的变化,可以分析汽车整车动态性能、进行悬架特性动态测fit、进行道路路谱数据采集、研究制动系统性能和开发ABS等。汽车道路试验系统的采集对象，包括车轮力（力矩）、车轮转速（转角）、踏板力、车速、车身位移等。国外的汽车道路试验采集系统，整体结构一般由前端传感

5、器、信号调理采集箱、上位机组成。以往工业现场数据采集系统的构架方案，主要为前端传感器+扩展测就板卡的普通工控机，通过ISA插槽或PCI插槽扩展多块测就板卡，对前端传感器的输岀信号进行集中采集。在实际应用中•该方案堤需岀一些无法避免的缺陷：ISA或PCI插槽的连接方式无法应付车载丁况下的振动和冲击;数据采集操作需要在显示器的软件界面下通过鼠标键盘来完成。因此，以我国近年来在工控领域迅速推广的一种总线构架ePCI为基础，设计了一种便携式数据采集机,内部使用并行插卡的方式构成,各采集卡可使用通用的电压、电流、电桥信号采集卡，自行研制和开发一块基于大容量闪存的采集存储卡（主卡）与各采集卡进行通信

6、，实现任务调度及与上位机的接驳C过去的上位机一般采用工控机或笔记本,体积和整体功耗较大，对车载电源的功率也有较高要求，不利于车载和测试人员携带;基于鼠标键盘的用户操作方式,更不便于车载试验的进行。因此本设计开发PDA作为手持式数据采集控制仪，代替PC机方便接驳数据采集机，实时采集、存储和显示上述各种前端信号,实现道路试验数据的采集、存储、显示、分析。1系统的基本工作原理本系统采用“传感器■数据采集机-上位机”的构架。其基本结构如图1所示。图1系统整体结构框图Fig.1Generalstructureofsystem乎持式数据采集挖(H仪数据采集机内部采用参照ePCI标准的并行描卡式结构，

7、包括电源供给模板、背板和多个标准插槽，背板为各块采集卡提供电源供给和数据通信总线接口。数据采集机的通信总线选用现场总线CANBuso一方面,CANBus具有高总线利用率、高位速率、高抗电磁干扰性以及可靠的检错机制，在汽车电子控制网络中广泛应用⑶；另一方面，逍路试验数据的采集频率为200Hz,属于低速采集，而CAN总线就大支持1Mbps的传输速率,完全能够保证主卡与30个以内采集卡进行数据收发的通信过程不超过5ms(51o在进行汽车道