权利要求

电动汽车道路测试仪技术领域本发明涉及一种电动汽车道路测试仪。 背景技术电动汽车的道路测试， 一般包括车速、转速、加速度转向角、电压、电 流、角加速刹车等项目，现有技术中对这些项目的测试是通过各种实物仪器 设备来进行的，如测试车速时，需采用测速仪、测试发动机转速时，需采用 速度计、测试加速度时，需釆用加速度计、测试发电机输出的工作电压、电 流时，需采用万用表、测试刹车次数时，需采用数字仪等仪器，这些传统实 物仪器笨拙，需要使用的仪器多，使用复杂，不便操作，不能分析与显示大 量数据，因此直观性差，效率低，同时这些仪器设备具有价格昂贵的弊端。发明内容本发明所要解决的技术问题是要针对现有技术中存在的上述缺陷，提供 一种电动汽车道路测试仪，该测试仪使用虚拟仪器技术，利用软件编程实现 在计算机上实时测量并动态分析电动汽车各项物理参数的功能如车速、转 速、加速度、电压、电流、角加速刹车次数，操作简便，能分析与显示大量 数据，直观性强，测试效率高，价格便宜。解决本发明技术问题所采用的技术方案是：该电动汽车道路测试仪包括 测试待测物理参数的传感器，还包括数据采集卡和计算机，传感器用于测试 待测物理参数以获得物理信号，将物理信号转变为电压或电流信号并将转化 的电压或电流信号接入数据釆集卡，数据采集卡对所述电压或电流信号进行 模数转换并将进行模数转换后的数字信号接入计算机，计算机的硬盘中具有 虚拟仪器软件程序，该程序将输入的数字信号输入到测试软件模块中的电流 通道、电压通道、回馈电流通道、速度通道、次数通道、旋转通道中的至少一者进行计算，将计算结果转化为表现形式和功能类似于实际仪器的虚拟仪 器界面状态并显示。虚拟仪器，是一种基于计算机的自动化测试仪器系统。虚拟仪器通过软 件将计算机硬件资源与仪器硬件有机的融合为一体，从而把计算机强大的计 算处理能力和仪器硬件的测量，控制能力结合在一起，大大縮小了仪器硬件 的成本和体积，并通过软件实现对数据的显示、存储以及分析处理。本发明中虚拟仪器软件程序为LabV正W程序，LabVffiW程序又称为虚拟仪器，它 的表现形式和功能类似于实际的仪器，而LabVIEW程序很容易改变设置和 扩展功能。测试待测物理参数的传感器包括电流传感器、电压传感器、回馈电流传 感器、旋转编码器（即脉冲传感器)。本发明使用虚拟仪器技术，在PC机上分析与显示数据，完全摆脱了传统实物仪器笨拙，不能分析与显示大量数据，同时价格昂贵的弊端。为电动汽车测试提供平台。利用软件编程实现了在PC机上实时测量并动态分析电 动汽车各项物理参数的功能。附图说明以下结合实施例附图对本发明作进一步的详细描述 图l为本发明的原理框图图2为各传感器与数据采集卡（型号NI DAQCard-6024集成电路块） 的各输入脚的具体连接图图3在计算机中的虚拟仪器所显示的虚拟仪器界面图图4为虚拟仪器（LabVIEW程序软件）将得到的测试数据显示到图2所示界面，并保存到硬盘的工作流程程序框图（一）图5接图4也为虚拟仪器（LabVIEW程序软件）将得到的测试数据显 示到图3所示界面，并保存到硬盘的工作流程程序框图（二）图中：l一电流传感器2—电压传感器3 —回馈电流传感器4一 koyo旋转编码器A、 5—koyo旋转编码器B、 6—koyo旋转编码器C 7—数 据采集卡（型号NI DAQCard-6024集成电路块）8—笔记本电脑具体实施方式本发明实施例中，传感器有6套，分别为电流传感器1,使用CSB3-100A 霍尔电流传感器；电压传感器2，使用VS系列霍尔电压传感器；回馈电 流传感器3，使用CSB3-100A霍尔电流传感器；有三套koyo旋转编码器4、 5、 6，其中：koyo旋转编码器A用于测试电机转速，koyo旋转编码器B用 于测试电机旋转次数，koyo旋转编码器C用于测试电机旋转的正反转。数 据采集卡7采用NI DAQCard-6024E集成电路块；计算机采用笔记本电脑8， 其中央处理器可为P4—1.7G、内存为128兆、硬盘20G、显示卡为Geforce-2。 数据采集卡直接插入笔记本电脑的PCMCIA插槽即可.所述的笔记本电脑8装有测试软件模块，该测试软件模块为LabV正W 虚拟仪器软件构造的虚拟仪器软件平台，该测试软件模块即虚拟仪器包括虚 拟仪器界面即软件操作界面、DAQ Channel Constant模块(即数据釆集通道常 量模块)，AI Sample Channel.vi模块(即模拟输入样本通道模块)、Read from Digital Line.vi模块(即从数字线读模快)，Write to spreadsheet.vi模块(即写到 表格模块)，Numeric Integration.vi模块(即数字积分模快)，Add.vi模块(即加 法模块),Subtract.vi模块(即减法模块),Multiply.vi模块(即乘法模块),divide.vi 模块(即除法模块)，For Loop模块(即For循环模块)，While Loop模块(即 While循环模块)，Case Structure模块(即选择结构模块)，Waveform Chart模 块(即波形图表模块)，Round LED模块(即圆形LED灯模块)，Meter模块(即 表盘模块)，Numeric Indicator模块(即数字显示器控件模块)，Wait Until Next ms Multiple模块(即延时时间值设定模块)，Build Array.vi模块(即创建数组 模块)，File Path Control模块(即文件路径控件模块)、Round LED模块（即 圆形LED灯模块)。数据采集通道常量模块(DAQ Channel Constant模块)包括电流常量部 分、电压常量部分、回馈电流常量部分、速度通道常量部分、次数通道常量 部分、旋转通道常量部分。数据采集通道常量模块(DAQ Channel Constant模块）电流常量部分与 模拟输入样本模块(AI Sample Channel.vi模块)相连，经For循环模块(For Loop模块)与波形图表模块(WaveformChart模块)连接，再与创建数组模块 (BuildArray.vi模块)与数字积分模块(Numeric Integration.vi模块)连接，形成 电流通道，用于得到所需测试的电流值、电量值与波形。数据采集通道常量模块(DAQ Channel Constant模块）电压常量部分与 模拟输入样本模块(AI Sample Channel.vi模块)相连，经过波形图表模块 (Waveform Chart模块)与创建数组模块(Build Array.vi模块)连接，形成电压通 道，用于得到所需测试的电压值与电压波形。数据采集通道常量模块(DAQ Channel Constant模块)的回馈电流常量部 分与模拟输入样本模块(AI Sample Channd.vi模块)相连，经过波形图表模块 (Waveform Chart模块)与创建数组模块(Build Array.vi模块)连接，形成回馈电 流通道，可得到所需测试的回馈电流值回馈电流波形。数据采集通道常量模块(DAQ Channel Constant模块)的速度通道常量部 分与通过从数字线读模块(Read from Digital Line模块)相连，把得到的数字脉 冲与选择结构模块(Case Structure模块)相连，并经For循环模块(For Loop模 块)与延时时间值设定模块(Wait Until Next ms Multiple模块)连接，再与加法 模块(Add.vi模块)、减法模块(Subtract.vi模块)、乘法模块(Multiply.vi模块)、 除法模块(divide.vi模块)连接，并与表盘模块(Meter模块)连接，形成速度通 道，与一定的常量进行加减乘除等运算可得到电机转速和加速度，并由表盘 显示。数据采集通道常量模块(DAQ Channel Constant模块)的次数通道常量部分与通过从数字线读模块(Read from Digital Line模块)相连，把得到的从数据 采集卡里输出的数字脉冲与选择结构模块(Case Structure模块)、数字显示器 控件模块(Numeric Indicator模块)相连，形成次数通道，可获得刹车次数，其 次数由数字显示器控件模块(Numeric Indicator模块)显示。数据采集通道常量模块(DAQ Channel Constant模块)的旋转通道常量部 分与通过从数字线读模块(Read from Digital Line模块)相连，再与两圆形LED 灯模块(RoundLED模块)相连，形成旋转通道，可显示电机正，反转状态。测试软件模块即虚拟仪器的电流通道或电压通道或回馈电流通道或速 度通道与创建数组模块(Build Array.vi模块)相连，获得的数据数组通过写到表格模块(Write to spreadsheet.vi模块)以Excel的形式保存到硬盘中。本发明电动汽车道路测试仪的工作过程描述如下：1.数据采集：由数据采集系统来完成，数据采集系统包括各传感器和与其相连接的数据采集卡，通过各传感器将各种物理信号转变为电压或电流等 模拟信号，接入数据采集卡，进行模数转换。其中各传感器传感输出的各物理量分叙如下：(1) 电流传感器l:使用CSB3-100A霍尔电流传感器将电机大电流转换为小电流输出。(2) 电压传感器2:使用VS系列霍尔电压传感器将电压信号输出。(3) 回馈电流传感器3:同（1)。(4) koyo旋转编码器A:通过输出的脉冲计算电机转速。(5) koyo旋转编码器B:通过输出的脉冲计算电机旋转次数。(6) koyo旋转编码器C:通过输出的脉冲判断电机正反转。 数据采集卡（NIDAQCard-6024) 7:数据采集系统的基本任务是物理信号的产生或测量。但是要使计算机系统能够测量物理信号，必须要使用传感 器把物理信号转换成电信号（电压或者电流信号），并通过数据采集卡把相应的信号转化为数字信号，计算机才能识别。 一个典型的数据采集卡的功能有模拟输入、模拟输出、数字1/0、计数器/计时器等，这些功能分别由相应的内部电路来实现。模拟输入是采集卡最基本的功能。它一般由多路开关（MUX)、放大 器、采样保持电路以及A/D来实现，通过这些部分， 一个模拟信号就可以转 化为数字信号。本测试仪中电流传感器l,电压传感器2，回馈电流传感器3 所输出的便是模拟信号。数字I/O通常用来控制过程、产生测试信号、与外设通信等。它的重 要参数包括：数字口路数（line)、接收（发送）率、驱动能力等。本测试仪 中由编码器A,编码器B，编码器C输出到数据采集卡时，数据采集卡使用的便是数字i/o输入。2.数据分析与计算:计算机中的虚拟仪器使用LabV正W语言进行编程， 对由数据采集卡输送来的物理量进行一定的数学分析与处理。具体说明如下 (请参阅图3，图4，图5):(1) 电流通道：数据采集通道常量模块(DAQ Channel Constant模块， 此为电流常量)与模拟输入样本模块(AI Sample Channel.vi模块)相连，读得数 据采集卡输出的电流数字信号值，并经For循环模块(For Lo叩)多次循环， 得到的电流数字信号值经过波形图表模块(Waveform Chart)输出电流波形与 电流数值，同时也把该数字信号值传给创建数组模块(Build Array.vi)与数字 积分模块(Numeric Integration.vi)进行积分，得到电量值，也经过另一个波形 图表模块(Waveform Chart)以数字和波形图的形式输出，以上可得到所需测 试的电流，电量值与波形。(2) 电压通道:数据采集通道常量模块(DAQ Channel Constant模块，此为电压常量)与模拟输入样本模块(AI Sample Channel.vi模块)相连，读得数据 采集卡输出的电压数字信号值，经过波形图表模块(Waveform Chart模块)输出电压波形与电压数值，同时也把该数字信号值传给创建数组模块(Build Array.vi模块)，以上可得到所需测试的电压值与电压波形。(3) 回饿电流通道：数据采集通道常量模块(DAQ Channel Constant模块， 此为回饿电流常量)与模拟输入样本模块(AI Sample Chamel.vi模块)相连，读 得数据采集卡输出的回馈电流数字信号值，经过波形图表模块(Waveform Chart模块)输出回馈电流波形与回馈电流数值，同时也把该数字信号值传给 创建数组模块(Build Array.vi模块)，以上可得到所需测试的回馈电流值回馈 电流波形.(4) 速度通道：数据采集通道常量模块(DAQ Channel Constant模块，此 为速度通道常量)与通过从数字线读模块(Read from Digital Line模块)相连， 把得到的数字脉冲与选择结构模块(Case Structure)相连，并经For循环模块 (For Loop)多次循环，在循环中放置延时时间值设定模块(Wait Until Next ms Multiple模块)，经过不断的选择判断，获得一定时间内数据采集卡输出的脉 冲个数，通过上述数值经加法模块(Add.vi模块)，减法模块(Subtract.vi模块)， 乘法模块(Multiply.vi模块)，除法模块(divide.vi模块)与一定的常量进行加减 乘除等运算得到电机转速，再通过表盘模块(Meter模块)显示速度值，同时 由得到的速度数据通过多点求取斜率的平均值的方式得到加速度，也通过表 盘模块(Meter模块)显示。(5) 次数通道：数据釆集通道常量模块(DAQ Channel Constant模块，此为 次数通道常量)与通过从数字线读模块(Read from Digital Line模块)相连，把 得到的从数据采集卡里输出的数字脉冲与选择结构模块(Case Structure)相 连，获得刹车次数，其次数由数字显示器控件模块(NumericIndicator)显示。(6) 旋转通道：数据采集通道常量模块(DAQ Channel Constant模块，此为 旋转通道常量)与通过从数字线读模块(Read from Digital Line模块)相连，得 到从数据采集卡输出的脉冲信号高低电平的状态信息，将此信息同两圆形LED灯模块(RoundLED模块)相连，以显示电机正，反转状态。(7)将上述得到的电流，电量，电压，回馈电流，速度，加速度值与创 建数组模块(Build Array.vi)相连，获得的数据数组通过写到表格模块(Write to spreadsheet.vi )功能模块以Excel的形式保存到硬盘。