(3) 软件滤波
为了消除采集信号中的杂波成分,在信号实时采集波形输入显示控件前进行软件滤波。对
LabVIEW自带的、不可实时进行修改的软件滤波子程序Filter. vi 进行修改,引出参数设置接口,实现对软件滤波器类型、滤波形式、上截止频率、下截止频率及滤波阶数等使用前面板控件进行实时修改。
(4) 记录仪方式及示波器触发方式波形显示
使用While-loop 循环结构上的Shift Register 引入一个数组,将每次信号采集的离散数据顺序插入数组中,并予以显示,则在任意一个循环中,显示控件上显示的均为当前完整的采集信号波形,实现记录仪方式波形显示。使用对信号采集的离散数据数组进行截断的方法,实现对示波器触发方式的波形显示,并可以通过前面板控件实时调整触发点[8 ] 。
(5) 其他辅助功能
在While-loop 循环结构外增加判断(Case) 结构,暂停对传感器信号的数据采集,便于对已采集的信号波形进行观察,并通过对显示控件中时基属性的调用和修改,实现对信号波形显示时基的实时调整功能。本程序还可以通过对外部文件的操作实现对采集的信号波形进行存储和读取的功能。
传感器电子信号采集程序原代码如图3 和4 所示,其波形显示分别为记录仪方式和示波器触发方式。
图3 传感器信号采集程序原代码(记录仪方式)
Fig. 3 Acquisition program original code of
sensor signal (recorder mode)
图4 传感器信号采集程序原代码(示波器触发方式)
Fig. 4 Acquisition program original code of sensor
signal (oscillograph trigger mode)
根据不同传感器的具体特性设置相应参数,增加一些辅助功能,即可实现对各种传感器信号的实时数据采集和波形显示[9 ] 。
2.2 慢速信号传感器检测程序
检测系统涉及的慢速信号传感器主要有氧传感器、进气压力传感器(MAP) 、节气门位置传感器( IPS) 、爆震传感器( KS) 、进气温度传感器( IAT) 、冷却液温度传感器( ECT) 等,它们产生的慢速信号需要以记录仪方式进行波形显示,便于观察信号波形的变化过程。
氧传感器产生的信号幅值最大为1 V ,故波形显示控件幅值范围设定为0～1 V ,时间轴采用s 为基本单位。检测此信号波形的关键是观察波形最大峰值、最小峰值、峰2峰值及平均值是否达到要求,因此本程序通过对采集信号离散数据的数组进行比较及计算,得到所需参数,并以数字和图表形式在前面板直观显示。氧传感器检测程序原代码如图5 所示。
图5 氧传感器检测程序原代码
Fig. 5 Original code of oxygen sensor test program
节气门位置传感器产生的信号幅值最大为5 V ,故波形显示控件幅值范围设定为0～6 V ,时间轴采用s 为基本单位。检测此信号波形的关键也是观察波形幅值是否在标准范围之内,因此程序的编写与氧传感器检测程序相似。
爆震传感器产生的电子信号是以零为中心的对称波形,波形显示控件幅值范围设定为- 2～2 V ,时间轴采用s 为基本单位。检测此信号波形的关键是观察波形的峰2峰值和频率,因此本程序除了可计算出信号的峰2峰值,还调用了快速傅里叶变换程序FFT. vi ,得到波形的频率值,并以数字显示。
进气温度传感器产生的信号幅值最大一般在4 V左右,故波形显示控件幅值范围设定为0～5 V ,时间轴采用s 为基本单位。检测此信号波形的关键也是观察波形最大、最小值是否在标准范围之内,程序的编写与氧传感器检测程序相似。
由于冷却液温度传感器与进气温度传感器检测对象均为温度,故产生的信号类型、特性、幅值等均一致,程序的编写与进气温度传感器检测程序相同。
2.3 快速周期信号传感器检测程序
检测系统涉及的快速周期信号传感器主要有车速传感器(VSS) 、曲轴转角传感器(CK) 、凸轮轴传感器(CMP) 等,它们产生的快速周期信号需要以示波器触发方式进行波形显示,便于观察信号在一定检测周期内的变化情况。
车速传感器产生的信号为周期正弦波形,且频率较大,故波形显示控件幅值范围设为- 10～10 V ,且时间轴采用ms 为基本单位。检测此信号波形的关键是观察波形频率和峰2峰值随发动机转速变化的规律,因此本程序通过对采集信号离散数据的数组进行计算,得到峰2峰值;调用快速傅里叶变换程序FFT. vi ,得到采集波形的频率值,并通过数字显示控件显示计算结果。车速传感器检测程序原代码如图6 所示。
图6 车速传感器检测程序原代码
Fig. 6 Original code of vehicle speed sensor test program
曲轴转角传感器产生的信号是电控发动机点火控制的重要依据,主要分为电磁式和光电式两种。
电磁式曲轴转角传感器产生的
