基于虛擬儀器技術的步進電機檢測系統(tǒng)
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檢測系統(tǒng)主要由信號接口及虛擬儀器兩部分構成(圖1)。待測信號由控制機柜上的接口引出，通過信號選擇、調理之后送入工控機，由數(shù)據(jù)采集卡進行數(shù)據(jù)采集，并最終由數(shù)據(jù)處理軟件進行分析、顯示、存儲等。步進電機系統(tǒng)由脈沖控制器、驅動電路和步進電機等幾部分構成，根據(jù)不同的檢測要求如常規(guī)檢測、實時監(jiān)控和故障診斷等，需要對脈沖控制器的輸出、驅動電路的輸出以及電機繞組的信號分別進行檢測。為更有效的利用采集卡的硬件資源以及計算機的數(shù)據(jù)處理能力，在接口部分設置了信號選擇電路，負責把需要檢測的信號送入后續(xù)系統(tǒng)。接口電路結構如圖2所示，通過兩個選擇開關的不同組合，分別實現(xiàn)從驅動板輸入級引出脈沖控制器信號、從驅動板輸出級引出驅動電路信號、從電機回路引出步進電機繞組電流信號。
虛擬儀器的硬件采用基于PCI總線技術的DAQ數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，選用的PCI-6071E數(shù)據(jù)采集卡可實現(xiàn)對32個步進電機及其驅動電路和脈沖控制器的多路并行檢測。
根據(jù)模塊化的編程思想，檢測程序(圖3)的結構自上而下分為主程序層、邏輯層、驅動層。主程序層由用戶界面和測試執(zhí)行部分構成，邏輯層負責邏輯關系的驗證以及相關決策的制定，驅動層負責與儀器、被測設備以及其他應用程序之間的通信。軟件的開發(fā)平臺為NI公司的LabVIEW。檢測程序的主要任務為多通道的數(shù)據(jù)采集、分析和存儲，因此程序的優(yōu)化及運行效率問題都顯得較為重要，在軟件的開發(fā)中運用了LabVIEW所支持的多項先進編程技術，如數(shù)據(jù)流、多線程、定時循環(huán)、狀態(tài)機等。
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