四． 試驗(yàn)臺開發(fā)實(shí)現(xiàn)及成果展示

　　下面從模擬量測量和PWM量測量兩個(gè)方面，詳細(xì)論述利用NI公司PXI數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及LabVIEW圖形化開發(fā)平臺開發(fā)BCU單板測試過程。

　　4.1 模擬量測量

　　模擬量測量包括模擬量輸出、模擬量采集兩個(gè)硬件驅(qū)動(dòng)，以及軟件濾波三個(gè)重要環(huán)節(jié)。模擬量輸出包括0-10V正弦波和方波、0-10V直流電壓及10-30mA電流。采用NI公司PXI-6723模塊以及相應(yīng)V/I轉(zhuǎn)換模塊完成模擬輸出。模擬量測試包括0-20V電壓、10-30mA電流、0-700mA電流，采用PXI-6220板卡，并且配合相應(yīng)的傳感器、調(diào)理電路完成模擬量采集。模擬量輸出及采集功能框圖如圖4所示：

　　圖4 模擬量輸出及采集功能框圖

　　在測量CPU板EP電流輸出時(shí)，激勵(lì)信號需要模擬列車數(shù)字量輸入，速度輸入信號和再生反饋電壓信號。且要同時(shí)提供以上輸入信號，被測板EP閥才能產(chǎn)生EP閥輸出電流。因此需要并行執(zhí)行輸出檢測操作，檢測在軸速變化過程中EP電流的輸出。采用LabVIEW中提供的硬件驅(qū)動(dòng)以及相關(guān)函數(shù)庫，可以實(shí)現(xiàn)簡潔的實(shí)現(xiàn)激勵(lì)信號的并行輸出以及EP電流的采集。

　　圖5 模擬量輸出及采集程序

　　由于電流傳感器傳輸距離較長，線路會(huì)引入部分噪聲，采用LabVIEW中自帶的信號分析和處理工具包，設(shè)置濾波模式為低通濾波器，截止頻率50Hz以防止工頻及高頻噪聲干擾，可以有效的抑制噪聲，提高EP電流測量精度。

　　4.2 PWM測量

　　PWM信號的檢測過程是要先對控制繼電器輸入脈沖，讓繼電器先動(dòng)作，再對防滑控制輸入控制信號，同時(shí)檢測其輸出及反饋信號。檢測PWM信號包括頻率和占空比，由于在測試過程中采用的是PXI-6602采集板卡。

　　圖6 PWM采集功能框圖

　　頻率采集的任務(wù)完成過程如下：

　　（1）開始脈沖輸出任務(wù)：根據(jù)用戶指定通道，生成控制脈沖；

　　（2）輸出防滑控制脈沖任務(wù)：根據(jù)用戶指定通道，生成防滑控制脈沖；

　　（3）脈沖檢測任務(wù)：創(chuàng)建針對脈沖頻率采集任務(wù)，將采集結(jié)果顯示于前面板，結(jié)束任務(wù)；

　　（4）結(jié)束脈沖輸出任務(wù)：結(jié)束脈沖輸出，釋放硬件資源；

　　（5）錯(cuò)誤處理：如果測量結(jié)果出現(xiàn)錯(cuò)誤或警告，彈出對話框進(jìn)行提示。

　　程序執(zhí)行圖如圖7所示。

　　圖7 防滑板PWM檢測程序

　　4.3 人機(jī)交互界面開發(fā)

　　系統(tǒng)軟件界面如圖8所示：

　　圖8 單板檢測系統(tǒng)主界面

　　其操作功能包括：

　　（1） 試驗(yàn)實(shí)施：進(jìn)入電路板測試界面，對五類電路板進(jìn)行單板測試試驗(yàn)；

　　（2） 單項(xiàng)測試：進(jìn)入電路板硬件確認(rèn)界面，對五類電路板每一項(xiàng)測試參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，查看試驗(yàn)結(jié)果。主要用于對于測試電路板個(gè)別項(xiàng)目的測試；

　　（3） 試驗(yàn)結(jié)果調(diào)出：查看已保存的歷史數(shù)據(jù)；

　　（4） 管理主數(shù)據(jù)：對菜單登記項(xiàng)、用戶信息、試驗(yàn)參數(shù)等進(jìn)行數(shù)據(jù)管理和查看；提供查看歷史數(shù)據(jù)入口；

　　（5） 退出：退出制動(dòng)控制單元單板檢測程序。

　　進(jìn)入試驗(yàn)實(shí)施，系統(tǒng)將隱藏主界面，進(jìn)入單板測試試驗(yàn)登記界面。試驗(yàn)實(shí)施界面包括試驗(yàn)信息登記、試驗(yàn)實(shí)施以及其他輔助窗口組成，可以進(jìn)行四類電路板的單板測試，以及測試數(shù)據(jù)查看、保存、打印。試驗(yàn)登記時(shí)自動(dòng)測試的必要步驟。

　　圖9 自動(dòng)測試界面

　　制動(dòng)控制單元手動(dòng)測試提供針對每一路測試信號的單路輸入輸出測試，方便用戶針對某一路電路故障進(jìn)行檢測和調(diào)試。為用戶開放了更大權(quán)限的底層硬件控制權(quán)。

　　圖10 CPU板手動(dòng)測試前面板

　　系統(tǒng)包括了基于SQL Server的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)對歷史數(shù)據(jù)和測試過程數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了基于多級用戶權(quán)限的數(shù)據(jù)查看修改打印的管理系統(tǒng)。

　　用戶在進(jìn)行高級數(shù)據(jù)操作，需要進(jìn)行身份驗(yàn)證。歷史數(shù)據(jù)查詢提供對以往所有測試項(xiàng)目的數(shù)據(jù)查詢操作。

　　圖11 身份驗(yàn)證及歷史數(shù)據(jù)查詢