式中:Y0—— 被测量量程的下限
Ym—— 被测量量程上限
Y —— 标度变换后所得到的被测量的实际值
N0 —— Y0对应的 A/D 转换后的数字量
Nm—— Ym对应的 A/D 转换后的数字量
X —— 被测量实际值Y所对应的 A/D 转换后的数字量
因为扭矩的测量范围是0~5000 N·M,经扭矩转速仪处理后线性化输出电压0~5V即0~5000mV;转速的测量范围是0~500r/min,经扭矩转速仪处理后线性化输出相对应的电压0~5V即0~5000mV,所以
扭矩的标度变换公式:
Y=0+(nZTPCI.ldata-0)*5000/(5000-0)=nZTPCI.ldata
转速的标度变换公式:
Y=0+(nZTPCI.ldata-0)*500/(5000-0)=nZTPCI.ldata/10
式中:nZTPCI.ldata为某通道采集到的输出电压值(mV)。
3.2 数据采集
3.2.1 通道与被采集参数对应关系的设计:
针对所需采集的参数选用合适的通道进行数据采集工作,具体的对应关系,如表1所示:
表1 通道与参数对应关系一览表
通道号 |
插座引脚号 |
参数名称 |
CH4 |
5 |
输出转速 |
CH5 |
6 |
输出扭矩 |
|
1 |
接地 |
图1 数据采集程序框图
3.3 实时曲线显示
实时曲线反映地是现场数据的实时性和当前趋势,因此在实现时需显示曲线的动态变化,使得图形的显示可以不断地更新,从而整个曲线动态地变化。
绘制实时采集数据曲线是为了实时观测,以便掌握实时采集数据变动的趋势,使曲线显示效果最佳。绘制曲线前要将需要的绘图范围及坐标轴的尺寸刻度设定好,然后根据测量结果及采集时间绘制实时测试曲线。
坐标的确定是根据不同参数的测量范围来确定的。转速测量范围是0~300r/min,因此转速--时间曲线的纵坐标(转速)范围0~300r/min;扭矩测量范围是0~5000N·m,因此扭矩--时间曲线的纵坐标(扭矩)范围0~5000N·m;横坐标为时间,刻度范围0~100s,每隔100s一清屏。
在实时采集数据曲线中只需用到直线的绘制方法,即用较短的直线去替代曲线上的点,在VB中画直线是通过line函数来实现的,它的语法为:
object.Line[Step1](x1,y1)[ Step2](x2,y2),[color]
其中,可选项Step1设置起点坐标相对于当前图形位置图标的偏移量;(x1,y1) 指定直线的起点坐标或矩形的左上角坐标;可选项Step2设置终点坐标相对于当前图形位置图标的偏移量;(x2,y2) 指定直线的终点坐标或矩形的右下角坐标;color是指绘画所用的RGB颜色,可以被忽略。
设计思路:新建一窗体,将其name属性命名为frmrealline。在其上分别建立二个frame控件,将其caption属性分别命名为转速曲线、扭矩曲线;然后在每个控件上分别建立一个picturebox控件和一个label控件、一个文本框控件,label控件的caption属性分别设为转速值、扭矩值,picturebox控件用作绘制实时显示曲线,文本框控件用于显示实时变化的数据值。其运行界面,如图2所示。
图2 实时曲线显示界面图
报警设置:当程序检测到有参数达到设定的报警上限时,文本框显示的实时数据颜色由蓝色变为红色,并发出“嘟嘟”的报警声音,直到报警状态消除。
下面以转速实时曲线显示设计为例给出其程序框图,如图3所示。
图3 转速实时曲线显示程序框图
4 使用效果
(1) 快速采集数据。数据采集工作是在编制好的程序软件的统一指挥下自动完成的,所以其速度比常规人工测量快得多。
(2) 可靠性好、准确度高。由于采集频率较高,且有较好的抗干扰措施,所以能够实现高分辨率、高精度的测量。
(3) 可现场进行数据分析,及时提供试验结果和相关性能曲线,大大缩短了试验周期,而且原始数据经存盘后可长久保存,便于将来进一步处理或查询。
山东省潍坊生建机械有限责任公司 庄森
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