虚拟仪器技术的汽车电子水泵控制及测试系统设计【字数：16296】

虚拟仪器技术的汽车电子水泵控制及测试系统设计[160515139885297]

摘 要现代汽车发展的象征就是汽车电子化。伴随着汽车电子技术的持续发展，动力传动电子性能的提高，消费者对汽车电子功能的需求越来越大，这些需求促进了汽车电子器件的开发和运用，但是也扩大了汽车电子产品的生产成本，使电子产品的测试变得更加复杂。通过大量的试验发现，可以根据使用者的的要求，借助于虚拟仪器技术与软件相结合去控制一些硬件运动和进行数据测量，从而创建出满足实际应用要求的用户自定义系统。通过虚拟仪器技术的发展和应用，工程师和科学家可以缩短研制产品时间，减少以前的计划本钱，创造出更高质量的产品。本文首先对基于虚拟仪器技术的汽车电子水泵控制及测试系统设计课题的研究基础、现状及发展趋势进行了介绍。该系统是基于虚拟仪器技术来实现对汽车电子水泵的各项指标的自动化检测，包括数据通讯、数据测试、数据采集、数字显示等过程。其次通过这些过程的学习与应用，分析了测试结构原理和相关设备的作用,进行了测试系统的硬件结构和软件结构设计，从而实现了汽车电子水泵的主要参数测量。根据客户的要求，对LabVIEW测试系统中测量的数据进行分析与处理，对调试过程中出现的一些问题进行分析解决。最后进行总结并思考电子水泵对社会的可持续发展的作用。
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究的基础、现状与意义 1
1.2 国内外发展 1
1.3 课题研究的主要内容 2
1.4 论文组织结构 3
1.5 本章小结 4
2 系统总体方案设计 5
2.1 产品介绍和测试需求分析 5
2.1.1 产品介绍 5
2.1.2 测试需求分析 5
2.2 总体方案设计 6
2.3 子系统方案设计 6
2.3.1 供电系统设计 7
2.3.2 测试系统设计 7
2.3.3 安全保护子系统设计 7
2.4 本章小结 8
3 硬件系统设计 9
3.1 硬件系统设计 9
3.2 通讯模块硬件选型介绍 9
3.2.1 lambda可编程电源 9
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3.2.2 WAGO 750352 12
3.2.3 NI LIN卡 12
3.3 测试模块硬件选型介绍 13
3.3.1 PCI4065万用表的使用 13
3.3.2 传感器的选择 14
3.3.3 数据采集卡的选择 14
3.4 安全回路硬件设计 16
3.5 本章小结 17
4 软件程序设计 18
4.1 软件总体设计方案 18
4.2 子程序设计 19
4.2.1 通讯程序 19
4.2.2 数据处理程序 20
4.2.3 结果查询程序 21
4.3 本章小结 22
5 系统调试 23
5.1 硬件调试 23
5.2 软件调试 23
5.3 调试结果与分析 23
5.3.1 调试结果 24
5.3.2 调试分析 24
5.4 本章小结 25
6 总结与展望 26
6.1 总结 26
6.2 展望 27
6.2 对环境及社会的可持续发展 27
参考文献 28
致 谢 30
附 录 31
附录一 硬件电气原理图图 31
附录二 设计系统实物图 33
1 绪论
1.1 课题研究的基础、现状与意义
随着电子技术的迅速发展，电子技术在汽车上的应用也变得越来越广泛。目前，许多新能源汽车和其他专用汽车普遍采用微型泵作为水循环。电子水泵的能直接决定了发动机冷却系统的冷却效果，是发动机冷却系统的重要组成部分。因此，电子水泵性能参数的检测具有非常重要的意义。从汽车水泵产品在市场上的使用情况来看，目前市场使用的大多是机械水泵，只有一些高端汽车采用电子水泵。由于电子水泵的低油耗,随着其泵生产技术的提升，生产泵的成本也会随之减少，电子水泵将成为汽车水泵的发展趋势。电子水泵经过一段时间后容易出现故障现象，经常是轴承磨损、水封和塑料密封件老化开裂，但其内部电机和控制电路板的故障率很小,由于电子水泵的价格比较昂贵，所以电子水泵具有再生价值。更换故障部件后，可以实现电子水泵的再生。再生处理后的电子水泵的性能需要进行测试，以确定其是否满足发动机冷却系统的要求。
通过汽车电子水泵试验台对汽车电子进行了多次研究发现，这种试验台不仅可以对电子水泵进行检测，对于其他的实验同样具有参考价值。在研究的过程中，人们还对电子水泵运行时发现的问题找到了解决方法。促进了汽车电子水泵技术的设计发展、扩大了汽车电子水泵的应用范围。同时，为了确定汽车电子水泵是否能够满足新能源汽车发动机的冷却要求，不仅要获得可靠的试验数据，还必须具有较高的测量精度。然而，目前汽车电子水泵综合试验台设备中还存在着试验台自动化程度低、单项试验和试验项目少等问题，为解决这个些问题，需要进行更深入的研究。
1.2 国内外发展
在中国二十世纪初期，泵业开始发展，但是由于当时战争频繁导致这个行业无法得到进一步发展。在新中国成立后，由于技术落后，所以泵技术一直参考中国的合作伙伴苏联。但是这种落后状态刺激了我国泵业的发展，尤其是在改革开放以后，随着经济的发展提高，行业中对泵的要求也越来越多，加快了泵的发展。
从二十世纪八十年代末以来，随着国民经济的快速发展，不仅电子技术得到了广泛的应用，检测仪器仪表也得到了迅速的发展。在这些技术的基础下，国内的一些科研单位陆陆续续研制出检测泵的设备，通过检测去发现泵产品中的一些问题，用来提升泵的质量和提高泵的使用年限。我国泵技术在自主创新设计、性能检测方面与国外的泵技术相比较，还是存在很大的差距。
现在国内的水泵的设计方式和生产结构大都是自己研究开发或者和国外合作设计以及引进国外的先进技术。但是在国内很少有完全独立自主的完成水泵生产的设计，生产模式一般都是根据国外的设计来进行修改，从而导致国内的泵生产设计缺少创新性和独立性，而且在生产过程中面对一些突发性的问题，无法灵活变通。因此，在国内水泵设计和生产成本低廉的优势很快的占领了国内的市场，但是在国际上的发展却迟滞不前。
国的发达国家的水泵行业相比较中国开始的较早，而且通过长时间的发展与完善，这些国家在泵的性能、品种样式和技术上面变得更加健全了。由于泵在石油化工、轮船发展、矿山开采、汽车制造、电站等多方面的应用越来越多，且有些地方对泵的性能要求更为严格，这些推动了泵技术的进一步发展。带动了这些泵朝着高质量、高速化、大型化方面发展。

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