隨著位移測試系統(tǒng)日益復雜的發(fā)展和虛擬儀器的應用擴大化，文中以虛擬儀器作為技術(shù)平臺，利用LabVIEW軟件編寫程序，設(shè)計液壓系統(tǒng)位移測試系統(tǒng)。介紹測試系統(tǒng)的硬件組成及設(shè)計過程，給出其編寫的程序框圖和直觀的前面板圖，系統(tǒng)具有很強的可擴展性，該測試系統(tǒng)可以實現(xiàn)位移信號的數(shù)據(jù)采集、傳送、存儲、調(diào)用、分析和顯示。并且通過現(xiàn)場試驗表明此系統(tǒng)具有較強的實用性、可靠性和操作方便。能夠滿足教學、工業(yè)的需要。

位移測試技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應用。位移檢測是機械量檢測的基礎(chǔ)，將機械量轉(zhuǎn)化成位移量來檢測是機電一體化技術(shù)的重要組成部分之一。對位移的檢測不僅為提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)安全提供了重要數(shù)據(jù)，同時也為其他參數(shù)的檢測提供了基礎(chǔ)。在液壓試驗臺中，傳統(tǒng)的靜態(tài)電液測量控制方式無法滿足現(xiàn)在液壓系統(tǒng)在性能、操作、在線監(jiān)測和故障診斷方面的有求，所以在線監(jiān)測以及分析系統(tǒng)的開發(fā)顯得尤其重要。為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定、準確以及低事故運行，本文開發(fā)了位移測試系統(tǒng)，能夠?qū)崟r顯示其位移波形兵，還能夠?qū)ζ溥M行信號處理。

1、虛擬儀器及LabVIEW介紹

虛擬儀器(簡稱VI)由硬件設(shè)備與接口、設(shè)備驅(qū)動軟件和虛擬儀器面板組成。通過底層設(shè)備驅(qū)動軟件與真實的儀器系統(tǒng)進行通訊，并以虛擬儀器面板的形式在計算機屏幕上顯示與真實儀器面板操作元素相對應的各種控件。用戶用鼠標操作虛擬儀器的面板就如同操作真實儀器一樣真實與方便。

測試軟件是虛擬儀器的核心。IabVIEW是NI公司推出的一款豐富而又簡潔的虛擬儀器開發(fā)軟件，為一種圖形化編程語言。利用其強大的圖形化編程環(huán)境，使用可視化的技術(shù)，從控制模塊上選擇所需要的對象，放在虛擬儀器的前面板上。利用計算機強大的計算能力和虛擬儀器開發(fā)軟件功能強大的函數(shù)庫可以極大提高虛擬儀器系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析處理能力，節(jié)省開發(fā)時間。

2、位移測試系統(tǒng)的硬件構(gòu)成

本文以液壓試驗臺作為測試平臺，由液壓動力源和電氣控制系統(tǒng)組成。其液壓動力源由動力油泵和動力執(zhí)行裝置油馬達組成。將虛擬儀器與液壓實驗臺相連接，選擇好工況、測點，安裝好位移傳感器，并調(diào)試處理好后便可開始采集數(shù)據(jù)。對液壓試驗臺齒輪泵的軸向位移進行測試。硬件組成如圖1所示。

2.1 傳感器的選擇

實現(xiàn)位移測量的關(guān)鍵是信號的轉(zhuǎn)換即傳感器的選用。本文針對信息獲取實驗臺液壓回路在正常工況下齒輪泵進行軸向位移信號采集，并對信號進行波形顯示和分析。做出隨時間變化的波形曲線，通過波形顯示和分析結(jié)果，從而驗證本位移測試平臺數(shù)據(jù)顯示程序的正確性和有效性。

本系統(tǒng)中，位移傳感器選用電渦流位移傳感器CWY-DO-504，量程4mm，探頭φ14mm。這是一種將機械位移或振動幅度轉(zhuǎn)換成電信號輸出的非電量電測裝置。給旋轉(zhuǎn)軸等轉(zhuǎn)動體的動態(tài)測量帶來方便，探頭可在水、油等介質(zhì)中工作。在進行位移測量時，其位移信號的調(diào)理采用與之配套的位移信號調(diào)理器。本檢測系統(tǒng)可以將位移量轉(zhuǎn)換成電壓信號供數(shù)據(jù)采集卡。在執(zhí)行機構(gòu)帶動位移傳感器運動時可以進行電壓信號的采集，最后通過標定將電壓信號轉(zhuǎn)換成相應的位移信號，實現(xiàn)位移的測量。其形狀如圖2所示。