自動檢測論文
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自動檢測論文范文第1篇
【關鍵詞】：隧道工程，盾構姿態，自動測量，系統開發
1引言
盾構機姿態實時正確測定，是隧道順利推進和確保工程質量的前提，其重要性不言而喻。在盾構機自動化程度越來越高的今天，甚至日掘進量超過二十米，可想而知，測量工作的壓力是相當大的。這不僅要求精度高，不出錯；還必須速度快，對工作面交叉影響盡可能小。因此，為了能夠在隧道施工過程中及時準確給出方向偏差，并予以指導糾偏，國內外均有研制的精密自動導向系統用于隧道工程中，對工程起到了很好的保證作用。
1.1國內使用簡況
國內隧道施工中測量盾構機姿態所采用的自動監測系統有：德國VMT公司的SLS—T方向引導系統；英國的ZED系統；日本TOKIMEC的TMG—32B（陀螺儀）方向檢測裝置等等。所采用的設備都是由國外進口來的。據了解，目前有些地鐵工程中（如廣州、南京）在用SLS—T系統，應用效果尚好。
總的來看，工程中使用自動系統的較少。究其原因：一是設備費或租賃費較昂貴；二是對使用者要求高，普通技術人員不易掌握；三是有些系統的操作和維護較人工方法復雜，在精度可靠性上要輔助其它方法來保證。
1.2國外系統簡況
國外現有系統其依據的測量原理，是把盾構機各個姿態量（包括：坐標量—X.Y.Z，方位偏角、坡度差、軸向轉角）分別進行測定，準確性和時效性受系統構架原理和測量方法限制，其系統或者很復雜而降低了系統的運行穩定性，加大了投入的成本，或者精度偏低，或者功能不足，需配合其他手段才能完成。
國外生產的盾構設備一般備有可選各自成套的測量與控制系統，作業方式主要以單點測距定位、輔以激光方向指向接收靶來檢測橫向與垂向偏移量的形式為主。另外要有縱、橫兩個精密測傾儀輔助[7]。有些（日本）盾構機廠商提供的測控裝置中包括陀螺定向儀，采用角度與距離積分的計算方法[1][2]，對較長距離和較長時間推進后的盾構機方位進行校核，但精度偏低，對推進只起到有限的參考作用。
2系統開發思路與功能特點
2.1開發思路
基于對已有同類系統優缺點的分析，為達到更好的實用效果，我們就此從新進行整體設計，理論原理和方法同過去有所不同，主要體現在：其一，系統運行不采用直接激光指向接收靶的引導方式，而是根據測點精確坐標值來對盾構機剛體進行獨立解算，計算盾構姿態元素的精確值，擯棄以往積分推算方法，防止誤差積累；其二，選用具有自主開發功能的高精度全自動化的測量機器人，測量過程達到完全自動化和計算機智能控制；其三，在理論上將平面加高程的傳統概念，按空間向量歸算，在理論上以三維向量表達，簡化測量設置方式和計算過程。
目前全站儀具備了過去所沒有的自動搜索、自動瞄準、自動測量等多種高級功能，還具有再開發的能力，這為我們得以找到另外的測量盾構機姿態的方法，提供了思路上和技術上的新途徑。
系統開發著眼于克服傳統測控方式的缺點，提高觀測可靠性和測量的及時性，減少時間占用，最大限度降低人工測量勞動強度，避免大的偏差出現，有利于盾構施工進度，提高施工質量，在總體上提高盾構法隧道施工水平。系統設計上改進其他方式的缺點，在盾構推進過程中無需人工干預，實現全自動盾構姿態測量。
2.2原理與功能特點
盾構機能夠按照設計線路正確推進，其前提是及時測量、得到其準確的空間位置和姿態方向，并以此為依據來控制盾構機的推進，及時進行糾正。系統功能特點與以往方式不同，主要表現在：
(1)獨特的同步跟進方式：本系統采用同步跟進測量方式，較好克服了隨著掘進面推進測點越來越遠造成的觀測困難和不便。
(2)免除輔助傳感器設備，六要素一次給出（六自由度）。
(3)三維向量導線計算：系統充分利用測量機器人(LeicaTCA全站儀)的已有功能，直接測量點的三維坐標（X，Y，Z）,采用新算方法——“空間向量”進行嚴密的姿態要素求解。
(4)運行穩定精度高：能充分滿足隧道工程施工對精度控制的要求以及對運行穩定性的要求。
(5)適用性強：能耐高低溫，適于條件較差的施工環境中的正常運行（溫度變化大，濕度高，有震動的施工環境）。
圖1系統主信息界面示意
系統連續跟蹤測定當前盾構機的三維空間位置、姿態，和設計軸線進行比較獲得偏差信息。在計算機屏幕上顯示的主要信息如圖一所示。包括：盾構機兩端（切口中心和盾尾中心）的水平偏差和垂直偏差及盾構機剛體三個姿態轉角：1)盾購機水平方向偏轉角（方位角偏差）、2)盾構機軸向旋轉角、3)盾構機縱向坡度差（傾斜角差），以及測量時間和盾構機切口的當前里程，并顯示盾構機切口所處位置的線路設計要素。
2.3運行流程
系統采用跟蹤式全自動全站儀（測量機器人），在計算機的遙控下完成盾構實時姿態跟蹤測量。測量方式如圖二所示：由固定在吊籃（或隧道壁）上的一臺自動全站儀[T2]和固定于隧道內的一個后視點Ba，組成支導線的基準點與基準線。按連續導線形式沿盾構推進方向，向前延伸傳遞給在同步跟進的車架頂上安置的另一臺自動全站儀[T1]及棱鏡，由測站[T1]測量安置于盾構機內的固定點{P1}、{P2}、{P3}，得到三點的坐標。盾構機本體上只設定三個目標測點。該方式能較好地解決激光指向式測量系統的痼疾——對曲線段推進時基準站設置與變遷頻繁的問題。
2.4剛體原理
盾構機體作為剛體，理論上不難理解，剛體上三個不共線的點唯一地確定其空間位置與姿態。由三測點的實時坐標值，按向量歸算方法（另文），解算得出盾構機特征點坐標與姿態角度精確值。即通過三維向量歸算直接求得盾構機切口和盾尾特征部位中心點O1和O2當前的三維坐標（X01、Y01、Z01和X02、Y02、Z02）。同時根據里程得到設計所對應的理論值，兩者比較得出偏差量。
2.5系統初始化操作
系統初始化包括四項內容：
1)設置盾構機目標測點和后視基準點；
2)固定站和動態站上全站儀安置；
3)盾構控制室內計算機與全站儀通訊纜連接；
4)系統運行初態數據測定和輸入。
在固定站[T2]換位時，相關的初態數據須重測重設，而其他幾項只在首次安裝時完成即可。
F1鍵啟動系統。固定的[T2]全站儀后視隧道壁上的Ba后視點（棱鏡）進行系統的測量定向。[T2]和安裝于盾構機車架頂上的[T1]全站儀（隨車架整體移動）以及固定于盾構機內的測量目標（反射鏡）P1、P2、P3構成支導線進行導線自動測量。
2.6運行操作與控制
本系統在兩個測站點[T1]、[T2]安裝自動全站儀，由通信線與計算機連接，除計算機“開”與“關”外，運行中無須人員操作和干予，計算機啟動后直接進入自動測量狀態界面，當系統周而復始連續循環運行時，能夠智能分析工作狀態來調整循環周期（延遲時間），直到命令停止測量或退出。
3系統軟件與設備構成
3.1軟件開發依據的基礎
測量要素獲得是系統工作的基礎，選用瑞士Leica公司TCA自動全站儀（測量機器人）及相應的配件，構成運行硬件基礎框架。基于TCA自動全站儀系列的接口軟件GeoCom和空間向量理論及定位計算方法，實現即時空間定位，這在設計原理上不同于現有同類系統。系統通過啟動自動測量運行程序，讓IPC機和通訊設備遙控全站儀自動進行測量，完成全部跟蹤跟進測量任務。
3.2系統硬件組成的五個部分
■全自動全站儀
測量主機采用瑞士徠卡公司的TCA1800自動測量全站儀，它是目前同類儀器中性能最完善可靠的儀器之一。TCA1800的測角精度為±1”、測距精度為1mm+2ppm；儀器可以在同視場范圍內安裝二個棱鏡并實現精密測量，使觀測點設置自由靈活，大大提高了系統測量的精度。
■測量附屬設備
包括棱鏡和反射片等。
■自動整平基座
德國原裝設備，糾平范圍大(10o48’)，反應快速靈敏(±32”)。
■工業計算機
系統控制采用日本的CONTECIPCRT/L600S計算機，它能在震動狀態、5。~50。C及80%相對濕度環境中正常運行，工礦環境下能夠防塵、防震、防潮。其配置如下：
——Pentiun(r)-MMX233HZ處理器
——32M內存
——10G硬盤或更高
——3.5英寸軟驅
——SuperVGA1024*768液晶顯示器
——PC/AT（101/102鍵）鍵盤接口
——標準PS/2鼠標接口
——8串口多功能卡（內置于計算機擴展槽）
■雙向通訊（全站儀D計算機）設備
系統長距離雙向數據通訊設備采用國內先進的元器件，性能優良，使得本系統通訊距離允許長達1000米（通常200米以內即滿足系統使用要求），故障率較國外同類系統低得多，約減少90％以上。通訊原理如圖三所示。
3.3系統硬件組成簡單的優勢
從設備構成可知，系統不使用陀螺儀，也不必配裝激光發射接收裝置，并舍去其他許多系統所依賴的傳感設備或測傾儀設備，從而最大限度地簡化了系統構成，系統簡化提高了其健壯性，系統實現最簡和最優。
帶來上述優點的原因，在于機器人良好的性能和高精度以及定位原理上直接采用三維框架，通過在計算理論和方法上突破過去傳統方式的框框，使之能夠高精度直接給出盾構機上任意（特征）點的三維坐標（X，Y，Z）以及三個方向的（偏轉）角度（α，β，γ），這樣在盾構機定位定向中，即使是結構復雜的盾構機也能夠簡單地同時確定任意多個特征點。比如DOT式雙圓盾構需解決雙軸中心線位或其他盾構更多軸心、以及鉸接式變角等問題，可通過向量和坐標轉換計算解出而不必增加必要觀測。
由此可知，本構架組成系統的硬件部件少，運行更加可靠，較其他形式的姿態測量方式優點明顯。實際上本系統的最大特點就是由測量點的坐標直接解算來直接給定測量對象（剛體）的空間姿態。
另外特別說明一點：本系統由兩臺儀器聯測時，每次測量都從隧道基準導線點開始，測量運行過程中每點和每條邊在檢驗通過之后才進行下步。得到的姿態結果均相互獨立，無累積計算，故系統求解計算中無累計性誤差存在。因此，每次結果之間可以相互起到檢核作用，從而避免產生人為的或系統數據的運行錯誤。這種每次直接給出獨立盾構機姿態六要素（X，Y，Z，α，β，γ）的測算模式，在同類系統中是首次采用。
冗余觀測能夠避免差錯，也是提高精度的有效方法。最短可設置每三分鐘測定一次盾構機姿態，由此產生足量冗余，不僅確保了結果的準確，也保證了提供指導信息的及時性，同時替代了隧道不良環境中的人工作業，改善了盾構隧道施工信息化中的一個重要但較薄弱的環節。
4工程應用及結論
4.1工程應用
上海市共和新路高架工程中山北路站～延長路站區間盾構推進工程，本系統在該隧道的盾構掘進中成功應用，實現實時自動測量，通過了貫通檢驗。該工程包括上行線和下行線二條隧道，單線全長1267米。每條隧道包含15段平曲線（直線、緩和曲線、圓曲線）和17段豎曲線（坡度線、圓曲線），線型復雜。
盾構姿態自動監測系統于2001年12月11日至2002年3月7日在盾構推進施工中調試應用。首先在下行線（里程SK15+804～SK16+103）安裝自動監測系統，調試獲得成功，由于下行線推進前方遇到灌注樁障礙被迫停工，自動監測系統轉移安裝到上行線的盾構推進施工中使用，直到上行線于2002年3月7日準確貫通，取得滿意結果。
4.2系統運行結果精度分析
盾構機非推進狀態的實測數據精度估計分析
通過實驗調試和施工運行引導推進表明，系統在盾構推進過程中連續跟蹤測量盾構機姿態運行狀況良好。測量一次大約2~3分鐘。在“停止”狀態測得數據中，里程是不變的，此時的偏差變化，直接反映出系統在低度干擾狀態下的內符合穩定性，其數據——偏差量用來指導盾構機的掘進和糾偏。盾構不推進所測定盾構機偏差的較差<±1cm，盾構推進時測定盾構機偏差的誤差<±2cm。表三中和人工測量的結果對比，考慮對盾構機特征點預置是獨立操作的，從而存在的不共點誤差，由此推估測量結果和人工測量是一致的，在盾構機貫通進洞時得到驗證。
4.3開發與應用小結
經數據隨機抽樣統計計算得出中誤差（表一、表二）表明：以兩倍中誤差為限值，盾構機停止和推進兩種狀態偏差結果的中誤差均小于±20毫米，滿足規范要求。
為了檢核盾構姿態自動監測系統的實測精度，仍采用常規的人工測量方法，測定切口和盾尾的水平偏差和垂直偏差，并與同里程的自動測量記錄相比較（表三），求得二者的較差()。由于二者各自確定的切口中心點O1和盾尾中心點O2不一致偏差約為2cm，所以各自測定的偏差不是相對于同一中心點的，即二者之間先期存在著系統性差值。
通過工程實用運行，對多種困難條件適應性檢驗，系統表現出良好的性能：
1)實時性——系統自動測量反映當前盾構機空間(六自由度)狀態；
2)動態性——系統自動跟蹤跟進，較好解決了彎道轉向問題；
3)簡易性——系統結構簡單合理，操作和維護方便，易于推廣使用；
4)快速性——系統測量一次僅需約兩分鐘；
5)準確性——結果準確精度高，滿足規范要求，在各種工況狀態都小于±20毫米；
6)穩定性——適應震動潮濕的地下隧道環境，系統可以長期連續運行。
本系統已成功用于上海市復興東路越江隧道?11.22米大型泥水平衡盾構推進中。我們相信對于結構簡單，運行穩定，精確度高，維護方便的盾構姿態自動監測系統，在盾構施工中將發揮其應有作用。
[參考文獻]
[1]隧道工程，上海科學技術出版社，1999年7月，劉建航主編
[2]地鐵一號線工程，上海科學技術出版社，1999年7月，劉建航主編
[3]TPS1000經緯儀定位系統使用手冊，Leica儀器有限公司
[4]盾構姿態自動監測系統研究與開發報告，2002年4月，上海市政二公司
[5]杭州灣交通通道數據信息管理系統設計與開發，華東公路，1998.3，岳秀平
[6]GeoCOMReferenceManualVersion2.20，LeicaAG，CH-9435Heerbrugg(Switzerland)
自動檢測論文范文第2篇
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自動檢測論文范文第3篇
2弱電系統的構成及管理維護分析
2.1弱電系統的構成
筆者結合自己的工作內容，將科技館、展覽館等公共場所的弱電系統按照不同的功能來劃分，主要包含安全防范系統和自動控制系統兩個方面。
2.1.1安全防范系統
安全防范系統以空間來分，可分為室內部分和室外部分。室內部分。公共場所室內的安全防范系統，是由若干子系統構成的，這些子系統共同保障了公共場所內的安全防范，并將場館內的所有信息連接到公共場所的指揮調度中心。具體而言，通常由安全防盜系統、室內場館攝像監控系統、消防報警系統、緊急救助、門磁系統等構成。室外部分。室外部分主要負責整個場館的閉路電視監控及周邊安全，主要由場館攝像監控系統、周界紅外報警系統、保安巡更簽到系統等構成。
2.1.2自動控制系統
在公共場所，除了需要安防系統外，還需要很多自動控制系統，實現對各種主要設備系統的全面自動化控制，通常說來，公共場館需要控制的范圍包括空調系統、給排水系統、供配電系統、照明系統、消防系統、廣播系統等。
2.2弱電系統管理維護中的問題
在實際的弱電工程中存在著較多的問題，概括起來，主要表現在以下幾個方面：
管理維護缺乏系統性和科學性。目前對于一個集成度較高的弱電工程系統，實施的管理維護方案是沿襲傳統的設備維護方案而進行的，將各個弱電系統相互割裂開來，彼此單獨進行管理和維護，并且對弱電系統的維護也基本遵循著沒有問題不維護，小問題小維護，大問題大維修的思路進行管理維護，致使整個建筑物或者社區的弱電工程管理維護缺乏系統性和科學性。
管理維護缺乏專業檢測設備。目前，很多弱電工程或項目的管理維護，都依靠技術人員的手工進行管理維護，發現問題，查找根源，提出解決措施，實現系統正常工作，這樣的管理維護效率較低，缺乏高效的管理維護方案，同時在具體的管理維護檢測設備方面，大多還依賴于萬用表等傳統的檢測設備，無法真正實現對大型的弱電工程進行系統的專業化的管理和維護。
管理維護缺乏專業人才。弱電控制技術在我國起步較晚，但是發展非常快，因而專業的弱電管理維護人員在我國的缺口較大，很難真正的實現對一些大型的復雜的弱電工程的管理及維護；而弱電工程管理維護需要的是在上述各方面均能夠獨立實施管理和維護的專業技術人才。
3弱電系統的管理維護策略
3.1完善弱電工程的自動化檢測，提高弱電系統管理維護效率
為了更好的實現弱電工程的管理及維護，可以在各弱電系統的自動檢測及控制方面下功夫，通過完善弱電系統自身的自動檢測、控制功能，來提升弱電系統的管理及維護水平，提高管理維護效率和水平，降低弱電系統的工作故障發生的概率。筆者曾經參與過某科技展覽館的弱電系統改造及維護項目，結合實際，針對公共場館各弱電系統的特點，可以從以下幾個方面進行管理及維護：
空調系統。通過對空調控制系統進行傳感檢測，可以實現對冷凍機組、熱泵、新風機組、送排風機組及風機盤管等的自動監視和控制，發生故障時能顯示故障的位置及性質，使控制人員及時掌握情況。
給排水系統。通過對給排水系統安裝弱電控制系統，使其能自動監視和控制生活水箱、各種水泵、污水池和污水處理裝置的運行，自動計算水流量，自動與主機通信；當某處發生運行故障時，控制室會自動顯示。
供配電系統。供配電系統的弱電管理維護，可以從自動顯示并記錄供配電設備的運行情況入手，包括電壓、電流、功率因素等，并與管理系統聯網；能在控制室實現對整個變配電系統的操作，當發生異常情況（如變壓器高溫）時自動報警；當二路進線中一路發生故障時能自動切換到另一路。
消防系統。通過加強對消防系統的弱電控制及其自動檢測功能，使其能自動控制消防系統的各種設備，當火警發生時，能自動切斷電源，打開排/抽風機，消防泵自動啟動，消防噴頭自動噴水滅火。
其他諸如照明系統、廣播系統等，也都可以通過完善、提升弱電自動檢測的手段實現對公共場館內的弱電系統的有效管理及維護。
3.2實施弱電工程過程化管理，降低弱電系統故障維護概率
加強對弱電系統的管理維護，還可以從加強弱電工程施工管理的角度來降低弱電系統的故障發生概率，從而提高弱電系統的管理維護水平。按照弱電系統的施工環節，可以從以下幾個方面進行弱電工程施工的過程化管理。
前期準備階段。每一個弱電系統項目的開始都必須組建一個項目管理機構，安排以項目經理為核心的項目管理部進駐工地，根據項目的實際需求和情況，制定相關的管理制度，并編制初步的施工進度計劃。
深化設計階段。根據初步確認的系統功能，對整個弱電系統的初步方案進行深化，并與建筑設計、裝潢設計及招標單位進行溝通協商，最終確認深化設計方案及圖紙。
工程安裝階段。同施工單位落實相關預埋管、箱、盒的現場協調，按照制定的按照進度計劃和現場管理制度，對系統的供貨、安裝、接線等各階段工作全面的監督、協調、管理，以確保弱電工程的施工質量。
調試、測試及試運行階段。編制系統調試方案，分步落實系統的單體調試和總體聯調，編制系統試運行方案，合理地實施系統試運行，并對試運行中出現的問題及時反饋、總結、整改，以完善和提升弱電系統的管理，降低維護工作量，確保弱電系統的可靠工作。
3.3弱電系統的防雷接地維護
公共場館內弱電系統的防雷接地是非常重要的，如果對防雷接地的設計沒有足夠重視，那么最終整套弱電系統的工作也無法得到可靠的保障。總的說來，防雷接地主要需要考慮以下幾個方面：
防雷接地應采用專用接地干線。由外在的本體系統引入接地體，專用接地干線采用銅芯絕緣導線或電纜。
弱電系統的接地線不能與強電交流的地線以及電網零線短接或混接，接地線不能形成封閉回路。
弱電系統中的監控系統及其專業設備的接地線，應選用銅芯絕緣軟線。
弱電系統中三芯電源插座的接地端，應與系統的接地端相連（保護地線）
公共場館弱電系統的傳輸線路(與環境、土壤有關)要求單端接地，在調度室室屏蔽層接地(接到機柜上)，干擾信號通過屏蔽層隔開，兩端都接地，有浮點；在特殊情況下，要兩端都接地。有些地方控制線會受到干擾(雜波信號導致信號不良)，應將位置移動。干擾無論大小都會表現出來，導致弱電系統控制不靈敏。另一方面，在布線時，由于現場要布很多線，且一般是由多人來布線，容易錯接，因此建議在布線時要做好標識，以提高效率。
結語：
與其它設備維護一樣，弱電系統的管理維護也離不開問題的主動發現與處理，這樣能夠將故障消除于無形之中，大多故障會有一段時間的預兆，因而要主動去發現問題，解決問題；不僅需要在弱電系統的施工過程中進行質量管理，更重要的是在后期的維護中，要多動腦筋，多與相關技術人員交流合作，輔以現代化的檢測設備，活學活用，歸納總結，提高弱電系統管理維護的水平。
參考文獻
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自動檢測論文范文第4篇
【關鍵詞】 自動測試系統 通信導航設備 測試程序集 GPIB總線 PXI總線
一、概述
近年來，航空技術發展迅猛，與之配套的通信導航設備也愈發復雜。因此，通信導航設備的檢測工作也越來越復雜、困難。而由于民航產業的特殊性，其飛行的安全性非常重要，故對其配套的通信導航設備的穩定性與可靠性要求異常的高，從而對通信導航設備的檢測工作尤為重要。
傳統的手工測試效率低，且由于測試人員的個體差異，測試效果的準確性并不穩定。顯然傳統的手工測試工作已無法滿足要求。隨著計算機技術和電子技術的發展，以及設備檢測工作日益困難，自動檢測技術應運而生。利用自動測試系統對通信導航設備進行測試，可極大提高檢測工作的效率及可靠性。發展并完善通信導航設備的自動測試系統是一項勢在必行的工作。
二、自動測試設備構成
自動測試系統分為自動測試設備（ATE）、測試程序集（TPS Test Program Set）兩部分，如圖1所示：
1、自動測試設備（ATE）：
自動測試設備由IPC（工控機）、接口總線（如GPIB、PXI、VXI、RS232等）、各式測量、激勵儀器構成。IPC根據測試程序通過接口總線向各儀器發送命令，控制儀器完成相應的測量動作，同時也從這些儀器中讀取數據，并分析處理這些數據，生成報告。
2、測試程序集（TPS）：
測試程序集分為三部分，即測試程序（TP）、測試單元適配器（TUA）、測試程序集文檔。
測試程序是為被測單元開發的一組能由測試設備執行的代碼序列，用來完成對被測單元進行功能及各項指標的測試，并輸出測試結果。
接口適配器稱為測試單元適配器，是自動測試系統的重要組成部分，主要實現自動測試系統的通用測試接口向被測單元特定接口的轉換，即用與實現計算機與測試儀器、被測單元之間的電氣和機械連接。
測試程序集文檔。測試程序集文檔的作用是提供自動測試設備完成對被測單元自動檢測的各類文字信息，例如測試指南、接口適配器文檔、測試程序說明等內容。
三、硬件平臺設計
3.1 GPIB總線簡介
GPIB（General Purpose Interface Bus）總線是一種并行的與可程控測量儀器件相連接的小型標準接口總線系統。GPIB的硬件規格和軟件協議已納入國際工業標準 ― IEEE488.1和IEEE488.2[1]。
GPIB器件與控制器的連接方式有三種：線型連接、星形連接以及混合型。
3.2 PXI總線簡介
PXI（PCI extensions for Instrumentation）總線是PCI總線的相儀器領域的擴展，由NI于1997年，是一種開放性、模塊化儀器總線規范。
PXI規范包括3個方面：機械性能、電氣性能、軟件性能[3]。
3.3 硬件平臺總體結構
自動測試系統的硬件資源通過GPIB、PXI、SCXI與IPC（工控機）進行通信。
（1）以GPIB為接口總線的儀器通過GPIB卡與工控機進行通信。（2）以PXI作為接口總線的儀器插在PXI機箱中，在機箱的主板中通過PXI總線與PXI機箱的0槽的控制器相連，PXI機箱的0槽的控制器通過MXI-4與工控機相連，從而實現通信。（3）SCXI機箱中的設備在SCXI機箱主板中通過SCXI總線與機箱的控制器通信，SCXI機箱的控制器與工控機通過USB總線通信，從而實現了通信。
硬件平臺的結構圖如圖2 所示：
四、基于自動化測試系統的例程
系統的軟件平臺的設計所用的開發工具是LabWindows/CVI 2010。
LabWindows/CVI是NI推出的一套面向測控領域的軟件開發平臺，其功能強大，可以容易地設計出符合實際要求的儀表操作界面，并對采集到的實時數據進行各種數學處理和運算。它的集成化開發平臺，交互式編程方法，豐富的控件和庫函數大大增強了C語言的功能，為熟悉C語言的開發人員建立檢測系統，自動測量環境，數據采集系統，過程監控系統等提供了一個理想的軟件開發環境[5]。
本例程以ATE中的硬件資源――GNS743A作為被測單元。
GNS743A是導航衛星模擬器，可產生GLONASS和GPS在L1子帶上的衛星射頻信號，用于對GLONASS和GPS接收機進行工程測試。
GLONASS是俄羅斯開發的衛星導航系統，以前蘇聯地心坐標系（PE-90）作為坐標系，采用頻分多址技術，衛星靠頻率不同來區分，每組頻率的偽隨機碼相同。其L1自帶上的信號頻率分別是1602.0000+K*0.5625 MHZ（K=1 to 24）。
本例程的測試內容是GNS743A所合成產生的GLONASS的信號，如表1所示。
本例程是用HP8596E頻譜儀對GNS743A的部分頻率進行測試，并將結果輸出至“*.ar”文件。
程序將先對相關硬件初始化，然后在使GNS743A輸出不同頻率的信號。HP8596E接收到信號后，由控制平臺對所接受的信號頻率與相應的標稱值進行比較，若在容差范圍內，則判斷為正確，否則錯誤。
五、結論
本論文根據通信導航設備的實際測試工作需求做了深入分析，并以此為出發點，對自動測試系統的硬件及軟件設計進行了規劃。
硬件平臺設計方面：總線選用GPIB、PXI作為系統的主要總線，輔以SCXI總線。硬件資源主要采用了安捷倫、R&S公司、惠普、艾法斯等公司所生產的測量儀器，這些測量儀器在工控機的帶動下，可完成對通信導航設備的精確、可靠的測量。
軟件平臺設計方面：以LabWindows/CVI作為開發工具，實行了模塊化設計，是的軟件平臺的維護、升級變得更加方便。此外，系統也定義了平臺專用的編程指令，簡化了TPS開發人員的編程工作。
成功實現了對GNS743A輸出GLONASS不同頻率信號的測試。針對不同的通信導航設備，可設計出相應的接口和測試子程序集，隨著未來測試儀器儀表的不斷完善，應可逐漸達到實現本通信導航設備自動測試系統的設計目標。
參 考 文 獻
[1] 楊樂平，李海濤，肖凱. 虛擬儀器技術概論[M]. 北京：電子工業出版社，2002：7
[2] 曹東，徐向民. 基于 GPIB 總線結構的航空電子設備自動測試系統[J]. 科學技術與工程，2010，（32）：7951-7955
[3] PXI Hardware Specification Rev2121September22，20041http：//pxisa1org/specifications
自動檢測論文范文第5篇
關鍵詞：傳感器;制動;汽車安全;自動檢測；ABS；SRS
中圖分類號：TH715 文獻標識碼：B 文章編號：1004373X(2008)1713702
Application of Automatic Detection Technology in Auto Safety System
ZI Guichang 1,LIU Yinxia1,GE Hua2
(1.Vocational & Polytechnical College,Liaoning Engineering Technical University,Fuxin,123000,China;2.Fuxin Kehui Electronic Co.Ltd.,Fuxin,123000,China)
Abstract：Along with continuous increase of traffic accident and the improvement of users′ safe consciousness,in order to decrease injury to drivers and passengers due to a tremendous force,in modern automobile,the Anti-lock Brake System(ABS)and the Supplemental Restraint System (SRS) is more and more popular. This article introduces the examination object and the examination principle of the automobile sensor. And introduces the concrete application of sensor in the ABS and the SRS in a detail.
Keywords：sensor;anti-lock brake;auto safety;automatic detection;ABS;SRS
自動檢測技術已廣泛地應用于工農業生產、國防建設、交通運輸、醫療衛生、環境保護、科學研究和人們的日常生活中，并起到越來越重要的作用，成為國民經濟發展和社會進步的一項必不可少的重要基礎技術。本文闡述了汽車用傳感器的檢測對象和檢測原理，并詳細介紹了汽車防抱死制動系統和安全氣囊系統中相關傳感器的具體應用。
1 自動檢測技術在汽車安全系統中的應用
1.1 汽車防抱死制動系統(ABS)
隨著新交法實施，交通安全越來越受到各方的重視，同時國家也開始頒布一系列強制實行的法規與國家標準對汽車安全性能進行嚴格的限制。汽車安全裝備最基本的主動安全裝置――ABS防止車輪抱死機械裝置，已經開始強制安裝在規定的汽車上。世界上第一臺防抱死制動系統ABS(the Anti-lock Brake System)于1950 年問世，首先被應用在航空領域的飛機上。從1968 年才開始研究在汽車上應用，這是自20世紀80年代后期以來汽車技術的最大成就之一。
ABS是一種具有防滑、防鎖死等優點的汽車安全控制系統,既有普通制動系統的制動功能，又能防止車輪鎖死，使汽車在制動狀態下仍能轉向，保證汽車的制動方向穩定性，防止產生側滑和跑偏，是目前汽車領域最先進、制動效果最佳的制動裝置。
ABS由傳感器、制動壓力調節器和電子控制器三大部分組成。電子控制器又叫電控單元(Electronic Control Unit,ECU)。測試車輪轉數的傳感器以及調節轉數的控制儀是實現控制目標必不可少的元件，這是車用ABS系統研制的重要理論依據。汽車防抱死制動系統的工作原理如圖1所示。
傳感器主要是安裝在車輪上的轉速傳感器，其作用是對車輪的運動狀態進行檢測，獲取車輪轉速(速度)信號，發出車輪將被抱死的信號；ECU的主要作用是接受車輪轉速傳感器送來的脈沖信號，計算出輪速、參考車速、車輪減速度、滑移率等，并進行判斷、輸出控制指令送給執行器；制動壓力調節器是執行器，在接受了電控單元ECU的指令后，驅動調節器中的電磁閥動作，調節制動器的壓力，使之增大、保持或減小，實現制動壓力的控制功能，使各車輪的制動力滿足少量滑動但接近抱死的制動狀態，以使車輛在緊急剎車時不致失去方向性和穩定性。通過控制指令調節器降低該車輪制動缸的油壓，減小制動力矩，經一定時間后，再恢復原有的油壓，不斷的這樣循環(可達5~10次/s)，始終使車輪處于轉動狀態而又有最大的制動力矩。
1.2 安全氣囊系統
安全氣囊由美國人約翰?赫特里特(John?Hotrich)發明。1952年，在遭遇一次事故后，他萌發了設計撞車安全裝置的想法。安全氣囊主要由碰撞傳感器、安全氣囊控制組件(SRS ECU)、安全氣囊組件、安全氣囊系統指示燈等主要部件組成。
碰撞傳感器 安全氣囊的關鍵部分是碰撞傳感器，傳感器的作用是檢測出車輛發生碰撞時的沖擊或減速度值，再把信號傳遞給電子控制系統，判斷是否需要打開安全氣囊。
ECU 其作用是接收碰撞傳感器及其他各傳感器輸入的信號，判斷是否點火引爆氣囊，并對系統故障進行自診斷。
安全氣囊組件 主要由氣囊、螺旋彈簧、氣體發生器、點火器等組成。氣體發生器根據信號指示產生點火動作，點燃固態燃料并產生氣體向氣囊充氣， 使氣囊迅速膨脹。
SRS指示燈 用于指示安全氣囊的工作狀態，當發生異常時，指示燈自動發亮、報警。
安全氣囊的基本原理是當碰撞發生時，控制器根據碰撞沖擊速度(減速度)信號，識別和判斷碰撞的強度，當碰撞強度達到設定條件時，引爆氣囊的傳感器迅速觸動點火器引爆氮氣固態粒子，形成迅速膨脹的氣袋，以緩沖駕駛員所遭受的沖擊力度。
汽車安全氣囊有機械式和電子式兩大類型。全機械式安全氣囊系統的氣囊、充氣泵、傳感器等部件集中裝在轉向盤內，安全氣囊的結構如圖2所示。
在電子式安全氣囊系統中，當汽車發生碰撞時，根據傳感器感應碰撞的程度，并將感應信號送至電控單元ECU，由ECU對碰撞信號進行識別。若是輕度碰撞，氣囊不動作；若屬于中度至嚴重程度的碰撞時，ECU則會發出點火器點火的信號，使氣囊在極短時間內充氣，以保護駕乘人員。電子式安全氣囊系統具體工作過程如圖3所示。
在電子式安全氣囊系統中，采用雙動作雙氣囊和雙安全帶預緊器的控制程序框圖如圖4所示。
圖4 電子式安全氣囊系統程序框圖其工作過程的步驟是：首先汽車點火起動，氣囊開始工作，CPU等電子電路復位，做好工作準備，然后自檢。在碰撞發生后，經CPU判斷碰撞速度的大小，并發出不同的控制指令。當碰撞發生時，控制器根據傳感器發出的加速度信號，識別和判斷碰撞的強度，當碰撞強度達到設計條件的要求時，引爆氣囊的傳感器迅速觸動點火器引爆氮氣固態粒子，形成迅速膨脹的氣袋，以緩沖前排乘客所遭受的沖擊力度，主要保護其頭部不受傷害。當然不必緊張，傳感器會自動計算所受到碰撞的強烈程度，不會因駕駛員操作不當或汽車遇到小的障礙及較輕的碰撞而導致氣囊錯誤起爆。
2 結 語
隨著轎車的迅速發展，汽車防抱死制動系統和安全氣囊系統發揮著重要的作用，有更多的廠家研制和生產汽車防抱死制動系統和安全氣囊系統，其技術越來越先進。需要指出的是，ABS只是制動的輔助系統，可以在制動時幫助駕駛者控制車輛狀態，防止車輛在制動中失去轉向能力，其中主要操控仍是駕駛者，所以超速駕駛仍會引發事故，而且需要強調的是，系好安全帶是安全氣囊發揮保護作用的一個重要條件。
參 考 文 獻
［1］孟立凡.傳感器原理及應用.北京：國防工業出版社，2005.
［2］劉偉.傳感器原理及實用技術.北京：電子工業出版社，2006.
［3］何希才.傳感器及其應用電路.北京：電子工業出版社，2001.
［4］王遂雙.電子控制系統的原理與檢修.北京：北京理工大學出版社，2004.
