Модульная система и программное обеспечение, используемые в процессе проведения испытаний

При проведении испытаний использовалась новая модульная (крейтовая) система LTR фирмы L-CARD. Данная система сбора данных позволяет обеспечивать построение многоканальных измерительных систем ввода/вывода аналоговых и цифровых данных.

Крейт LTR (как конструктивный блок) предназначен для установки модулей семейства LTR и обеспечения интерфейса между компьютером и LTR-модулями.

Модульное построение крейтовой системы позволяем укомплектовать крейт необходимым набором модулей LTR, оптимальным для конкретной пользовательской задачи. Для сбора данных нами использовался крейт LTR - EU-2-5, общий вид которого представлен на рисунки 3.11.

Общий вид крейта LTR-EU-2-5 Передняя панель оснащена разъемами двух модулей LTR, на задней панели крейта, показанной на рисунке 3.12, находятся разъемы

Рисунок 3.11- Общий вид крейта LTR-EU-2-5 Передняя панель оснащена разъемами двух модулей LTR, на задней панели крейта, показанной на рисунке 3.12, находятся разъемы: для подключения кабеля USB, для подключения кабеля Ethernet, разъем синхронизации, разъем внешнего питания (12-30V), клемма заземления крейта, кнопка сброса.

Задняя панель крейта LTR-EU-2-5

Рисунок 3.12 - Задняя панель крейта LTR-EU-2-5

Для регистрации необходимых параметров использовались модули LTR212hLTR 114.

Модуль LTR 212 переназначен для использования в задачах прецизионной тензометрии. Он может быть использован в различных схемах подключения до 8 мостовых тензодатчиков сопротивлением 100... 1000 Ом при проведении статических и динамических измерений. Модуль LTR 212 имеет блочную часть разъема для подключения мостовых схем, показанную на рисунке 3.13 а. При обозначении сигналов используются следующие имена: AIN - дифференциальный вход канала; ЕХС - полюса источника опорного напряжения для питания внешних мостовых схем (выход); REFIN - входы опорных напряжений, общие для каждой пары каналов 1-2,3-4,5-6,7-8.

На рисунке 3.13 б представлена 4- проводная схема, используемая при подключении тензомостов к первому каналу LTR 212, это позволяет сократить число проводов, подходящих к мосту.

Сигналы на разъеме модуля LTR 212 и схема подключения модуля

Рисунок 3.13 - Сигналы на разъеме модуля LTR 212 и схема подключения модуля

Модуль LTR 114 предназначен для прецизионной оцифровки сигналов частотой преобразования АЦП до 4 кГц в широком диапазоне напряжений. Данный модуль адаптирован для работы не только с близко расположенными источниками, но и с удаленными на десятки метров.

Строение LTR на основе 24 битного АЦП и 16- канального коммутатора дает возможность гибко сконфигурировать каналы LTR 114 для измерения напряжения или сопротивления. Источниками опорных напряжений и токов (ИОН) являются высокостабильные источники напряжений и токов, служащие «метрологической основой» данного модуля.

Сигналы на разъеме модуля LTR 114 и схема подключения модуля

Рисунок 3.14- Сигналы на разъеме модуля LTR 114 и схема подключения модуля

Модуль LTR 114 имеет 16 физических дифференциальных каналов измерения напряжения, пронумерованных от 1 до 16. На рисунке 3.14 а представлены сигналы на разъеме модуля LTR 114. При обозначении сигналов используются следующие имена : X, Y- пары цепей, образующие дифференциальный вход для режима измерения напряжения, номер входа (от 1 до 16) соответствует физическому номеру входа LTR; AGND - общая точка для 16 - дифференциальных входов. На рисунке 3.14 б представлении схема подключения источников сигналов к модулю LTR 114.

При подключении крейтовой системы к внешним цепям учитывалась внутренняя схема соединения общих проводов интерфейсов. На рисунке 3.15 представлена обобщенная схема подключения крейта LTR.

Обобщенная схема подключения LTR

Рисунок 3.15 - Обобщенная схема подключения LTR

Для работы с крейтовой системой использовался комплекс ACTest, позволяющий проводить настройку сценариев эксперимента, осуществлять хранение и поиск нужного сценария в базе данных, проводить сквозную калибровку каналов, проводить измерения в реальном масштабе времени с одновременной архивацией и визуализацией экспериментальных данных, просматривать и анализировать результаты.

В реальном масштабе времени производится первичная математическая обработка и допусковый контроль значений измеряемых параметров.

Вся информация сохраняется в формате базы данных и доступна для последующей обработки и сравнительного анализа.

Комплекс функционирует на современном компьютере, оснащенном средствами сбора данных. Возможности данного комплекса по количеству, составу и характеристикам измерительных каналов зависят от используемых устройств, сбора данных (УСД) и производительности компьютера.

В состав комплекса входит программное обеспечение вторичной обработки и визуализации результатов измерений. Программное обеспечение комплекса выполнено по модульному принципу (рисунок 3.16):

Структура и программное обеспечение комплекса ACTest

Рисунок 3.16- Структура и программное обеспечение комплекса ACTest

С помощью программного модуль ACTest - Composer производились подготовка и проведение эксперимента. Каждый эксперимент заранее планировался. Перед проведением эксперимента составлялся сценарий, в котором отражалось количество каналов, участвующих в измерениях, данные об измерительных параметрах (из файла устройств), параметры допусков регистрируемых параметров, длительность испытаний, параметры регистрации (частота дискредитации, условия регистрации и т.д.), способы визуализации, а также априорная информация.

По завершении формирования сценария проводилась проверка его работоспособности, а также функционирования всей измерительной системы.

На основании полученного сценария создавался эксперимент, т.е. подготавливалась база данных для занесения в нее собираемой информации. При запуске эксперимента происходили измерение и регистрация результатов - внесение в базу данных информации, идентифицирующей результаты конкретного эксперимента по данному сценарию.

Для создания письменных отчетов или обработки каких-либо данных по методике проведения эксперимента производился экспорт параметров измерительных каналов в программу MS Exel.

При тарировании оборудования использовалась подпрограмма сквозной тарировки и информационного сопровождения измерительных каналов, включена в модуль ACTest - Composer. Она передает информацию другим подпрограммам комплекса о составе и характеристиках имеющихся измерительных каналов и об их элементах, позволяет формировать измерительные каналы и определять их метрологические характеристики.

Запуск и остановка каждого эксперимента осуществлялась вручную, нажатием соответствующих клавиш. В процессе измерения при необходимости проводилась коррекция нуля принятием за нулевой уровень значения измерений по всем каналам.

При проведении эксперимента собираемая информация, за счет настраиваемого режима «визуализация», отражалась в реальном времени.

Программное обеспечение реального времени состоит из двух независимых частей: ACTest - Registrator - подсистема сбора и регистрации в реальном времени, включающая программы первичной обработки; ACTest - Visualizer - средства визуализации. Из многочисленных элементов визуализации испльзовались осциллограф и цифровой элемент, позволяющие наглядно определять функционирование всех каналов, используемых в процессе эксперимента.

Просмотр, математическая обработка, анализ результатов, различные варианты экспорта и импорта данных осуществлялась в модуле послесеансной обработки ACTest-Analyzer.

Графическое отображение результатов одного из экспериментов в программном модуле ACTest-Analyzer

Рисунок 3.17 - Графическое отображение результатов одного из экспериментов в программном модуле ACTest-Analyzer

Данный модуль позволяет представлять экспериментально полученные данные в графическом виде; в форме временной или параметрической зависимости, проводить графические измерения, сравнивать графики экспериментальных данных между собой. Возможна работа с двумя и более независимыми мониторами графопостроителя.

На рисунке 3.17 представлен результат одного из экспериментов в графическом виде с отражением изменяющихся по шкале времени тормозного момента, усилия в сцепном устройстве, оборотов путемерного колеса.

В составе комплекса также были задействованы модули, обеспечивающие выполнение дополнительных функций: сетевой обмен, сквозную калибровку измерительных каналов, архивацию, проигрывание, экспорт/импорт данных.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >