基于LabVIEW的拖拉机静压试验台数据采集系统设计

摘要

我国是一个农业大国，为了提高我国农村地区的收入水平和增强我国的综合经济实力，近年来政府一直提倡农业自动化、智能化、现代化。拖拉机作为现代农业的常用器械，在田间工作时翻车事件也是经常出现。拖拉机翻车时，驾驶室将会受到巨大的冲击负载，结构会产生很大的变形甚至断裂，造成严重的人员伤亡。本试验可以检测拖拉机防护装置和连接支架的强度以及由施加在承载装置上的载荷可能影响的那些拖拉机零件的强度，从而做出符合国际标准的防护装置，保证操作人员在作业时的人身安全。
　　本试验主要包括机械和电气两部分，试验装置由机械框架部分、液压动力源和加载油缸等及计算机测试与控制部分组成。本文主要是对计算机测试部分做系统设计和测试，即拖拉机静压试验台数据采集系统的设计。
　　拖拉机静压试验台数据采集系统主要用于拖拉机驾驶室静压试验过程的数据采集及处理。系统能自动测量、记录拖拉机驾驶室所承受的压力、变形量以及施加的能量等参数。当加载能量或压垮力达到预设定值时，加载油缸自动停止动作，加载或压垮试验自动停止，通过控制按钮使油缸继续动作。系统主要由压力传感器、位移传感器、拉力-1及拉力-2传感器、温度传感器、PCI-1710数据采集卡和工控机组成。
　　数据采集系统是利用美国NI公司的LabVIEW虚拟仪器开发平台设计而成的，其界面友好，功能全面，包括数据采集模块，相关信息输入模块、清图模块、数据回放模块和数据存储等功能模块。系统采用研华PCI-1710数据采集卡采集传感器的信号，并转换成直观的物理量在界面显示，并根据要求将所得数据进行存储等。
　　系统完成设计后，利用自制小型的RC充放电电路和单个传感器产生0-10V的电压信号，模拟试验信号采集，都得到了良好的试验结果。结果表明:该数据采集系统可以很好的完成既定目标，且整个系统运行稳定，使用方便，实现了拖拉机静压试验过程中自动采集数据的功能。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 翻车保护装置的类型

1．3 驾驶室翻车保护装置国内外研究现状

1．3．1 国外翻车保护装置研究现状

1．3．2 国内翻车保护装置的现状

1．4 论文研究的主要内容

第二章 拖拉机防护装置试验方法及验收条件

2．1 拖拉机和防护装置的试验设备

2．2 试验顺序

2．3 整体试验

2．3．1 第一次纵向加载试验

2．3．2 第一次压垮试验

2．3．3 侧向加载试验

2．3．4 第二次压垮试验

2．3．5 第二次纵向加载试验

2．4 验收条件

2．5 本章小结

第三章 虚拟仪器LabVIEW

3．1 虚拟仪器的概念和特点

3．2 LabVIEW软件开发环境

3．3 LabVIEW数据采集

3．3．1 数据采集概述

3．3．2 数据采集主要函数

3．3．3 数据显示

3．3．4 文件的I／O及保存

3．3．4 子VI的设置及调用

3．4 本章小结

第四章 系统硬件设计

4．1 系统总体设计

4．2 研华PCI-171 0简介

4．2．1 PCI-1710数据采集卡功能介绍

4．2．2 模拟量输入连接

4．3 传感器模块

4．4 液压泵系统

4．5 PLC控制系统

4．6 本章小结

第五章 数据采集系统设计

5．1 基于LabVIEW的软件结构设计

5．2 数据采集系统设计

5．2．1 加载试验数据采集设计

5．2．2 压垮试验系统设计

5．3 相关参数输入模块

5．4 数据显示及存储模块

5．5 清图模块

5．6 数据回放模块

5．7 最大量程设置

5．8 系统运行效果总体试验

5．8．1 RC充放电电路测试

5．8．2 传感器测试

5．8．3 数据存储

5．9 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

致谢