汽车制动密封圈平整度自动测量系统.docx

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汽车制动密封圈平整度自动测量系统

目录

1、综合实验要求————————————————————2

二、测试原理——————————————————————3

三、测试系统框图————————————————————4

四、设备选择——————————————————————5

五、连接线路——————————————————————6

六、软件设计流程图———————————————————7

七、程序设计——————————————————————9

八、小结和体会—————————————————————10

1、综合实验要求

设计一个刹车密封圈一圈平整度自动测试系统。

具体要求：

1、测量内圈的一周轮廓轨迹并显示波形，若最大值或最小值超出设定值，则Seal报警并输出（合格输出Seal合格信号，不合格输出Seal不合格信号）（希望波形中能同时显示出上、下限曲线）。

2、Chip波形显示，Chip超限（峰-峰值），则报警（合格输出Chip合格信号，不合格输出Chip不合格信号）。

3、有任一功能不合格，产品即为不合格。

4、有位移标定功能，有复位功能。

5、限制均由用户可设定，以对话框方式设置（最好软件重新打开后，能记住上次的设置结果，此功能可选做）。

6、显示当此产品检测结果（文字显示），显示检验产品的总数，合格数和不合格数；上下限值以及测量的Seal值和Chip值在界面上可观。

7、

当此结果报告生成（可选）。

8、

输出的合格和不合格信号如右图所示。

1s

二、测试原理

一般而言，汽车制动密封圈平整度的变化是很细微的，用普通的测量手段是无法进行测量的。

然而要对其平整度进行较为精确的测量，因为传感器灵敏度较高，适合于微小变化的测量，所以我们选用位移传感器进行其平整度的测量。

先测出密封圈一圈的轮廓轨迹，得到它的最大值和最小值，判断其是否在限定范围内；其次考虑到密封圈内部可能存在微小颗粒造成误差，因此还要进行Chip波形分析。

首先用标准零件标定获得标准值，用位移测量传感器测得各点电压，然后将测得的数据进行数学处理后输出seal波形图和chip波形图，进行波形分析判断其最大值与最小值是否超过设定值，若均没超出则输出合格信号，若有任意值超出则输出不合格信号。

并且生成结果报告和检验产品总数。

4、测试系统框图

五、设备选择

（1）传感器：

NS-WY01型位移传感器

选择理由：

因为我们测的是刹车密封圈一圈平整度，测量量较小，需要灵敏度较高的传感器。

而一般的位移传感器分为电阻尼式传感器、光栅式传感器、电容式传感器、电感式传感器等。

其中，电阻尼式传感器灵敏度较低，不适合测微小量；光栅式传感器不易安装，实用性不强；而电容式传感器和电感式传感器结构简单，灵敏度高，能够较为精确的测量微小位移，因此本课题中我们选择NS-WY01型位移电容传感器。

产品数据如图1所示：

图1

（2）采集卡：

PCI-1710（PCI总线多功能DAS卡）

PCI-1710是一款PCI总线接口的多功能DAS卡。

其优异的电路设计使其具有更高的品质和更多的功能，其中包括最重要的5个测量与控制功能，即12-bitA/D转换、D/A转换、数字量输入、数字量输出，以及计数器/定时器功能。

规格主要参数：

模拟量输入：

通道：

16路单端或8路差分（可通过软件编程）、分辨率：

12-bit、板载FIFO：

4K采样点数、输入范围：

（±10V，可通过软件编程）、最大采集速率：

PCI-1710：

100kHz

模拟量输出：

通道：

2、最大采样速率：

100K采样/s、内部参考：

0~+5V,0~+10V、外部参考：

0~+x@-x（-10V≤x≤10V）

数字量输出：

通道：

16

输出电压：

低：

最大0.4V@8.0mA（汇点）、高：

最小2.4V@-0.4mA（源点）

6、连接线路

图2

7、软件设计流程图

八、程序设计

1.软件系统界面

刚进入主界面时可以显示上次保存的上限值、下限值、chip间隔和chip限定值。

点击测试可以进行上限值、下限值、chip间隔、chip限定值和分辨率的设置。

然后点击“标定”可以进行标准零件的标定。

点击“开始”开始进入数据采集部分。

该部分用研华采集卡将唯一传感器测得的电压值采集并送到数组中用作后续使用。

2.主程序

2.子程序：

（1）信号采集：

该部分程序在点击“开始”时执行，利用研华采集卡将唯一传感器测得的电压值输入到数组中。

（2）标定：

该部分程序在点击“标定”时执行，利用研华采集卡将位移传感器测得的静态电压值输入到标定中。

（3）设置：

该部分程序将设定的参数一方面送到显示控件中显示，另一方面将某些参数保存到配置文件123.ini中保存用来下次重新启动时读出参数显示。

（4）Seal判断：

该部分程序将采集到的数据最大值和最小值与设定的上限值和下限值进行比较，然后将两个比较结果进行“与”逻辑，将得到的结果送到全局变量中。

（5）Seal显示：

该部分程序将Seal数组与上下限共同送到波形图里进行显示。

（6）chip生成：

该部分程序将Seal采集的数据进行处理，将Seal里的相差chip间隔的两数进行相减重新产生一个chip数组。

（7）chip比较：

将chip数组里的峰峰值与限定值比较并输出信号。

（8）chip显示：

将chip波形与限定值共同输出到一个数组里以利于波形图的显示。

设置

（9）数字输出：

将测试结果保存到全局变量中用以显示

（10）写入参数：

将某些参数保存到配置文件123.ini中保存用来下次重新启动时读出参数显示。

（11）读取参数：

将配置文件123.ini中保存的参数提取出来并显示出来。

（12）报警输入：

模拟当有信号输入时产生报警信号，程序停止。

九、小结和体会

这次汽车制动密封圈平整度自动测量系统做的还是很成功的，功能全部基本都实现了。

在做的过程中出现过几次小问题，搞了很长时间才做通的。

做完这次课设之后，回顾起来，传感器测试的设计其实挺简单的。

只不过以为我们以往的不深入的探究，只看表面一堆堆的控件就感觉很难很难，实际上控件不要我们做，照着模板做，一通百通，就OK了，正是因为我们的这种畏惧的敬而远之的心态导致我们labview始终都是初学状态，没有一点长进，我想经过这次系统的做了这个测试系统的仿真模拟，与之前的labview的学习相比有了长足的进步，虽然知道的依然很少，但有进步都是可喜的。

在本次课程设计的软件开发的过程中，我全面实践一个汽车制动密封圈平整度自动测量系统的开发过程，学习了很多有关的知识。

这样的项目对我学过的labview是一个综合性很高的实践。

一些以前没有学得很杂实的课程的内容，由于需要在实践中运用，刚开始我也感到很头痛。

但回过头再去看教科书，经过一段时间的钻研，对与这些知识点的相关的背景，概念和解决方案理解得更透彻了，学习起来也越来越有兴趣，越来越轻松。

差不多熟悉了本测试系统的每一个过程。

在本系统的设计过程和课程设计报告的编写过程中，老师和同学都给予了我许多无私的帮助，尤其是我的指导老师杨老师给我的系统设计提出了很多宝贵的修改意见，在这里，我向这些无私帮助我的人表示衷心的感谢。

总的来说，这次实训过程唯一的遗憾就是天气太热，不过精神上却是收获很大，算是圆满结束吧！

实训近一周了，实训给我留下了相当深刻的印象，因为对于像我这样当初在课堂上几乎没有学到什么知识的人来说，这次完完整整，独立的把个程序做完，真不是件容易的事，这次实训真的让我受益匪浅！

现在作品已经完成，一路走来，虽然有点累，但还是感谢有一周的实训机会。

在这一周里，我知道所学的知识比这一学期的课堂所学更多更充实！

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