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1.系统硬件

系统硬件组成如图3所示，其中可分为液压测控系统和伺服电机测控系统两部分。

图3 计算机测控系统硬件组成

（1）液压测控系统：

液压测控系统主要由位移传感器、载荷传感器、信号放大器ADAM3016、818L数据采集卡、液压伺服控制卡、高速模拟输出卡PCI1721、开关量输入输出卡PCLD782/785和伺服阀等组成。

（2）伺服电机测控系统：

伺服电机测控系统主要由角位移传感器、扭矩传感器、信号放大器ADAM3016、818L数据采集卡、32位四轴步进/数字式伺服控制卡MPC-08、开关量输入输出卡PCLD782/785和伺服控制器等组成。

2.系统软件

系统软件主要包含以下几个模块：系统初始化模块、传感器标定及开关量检测模块、通道手动调试模块、试验测试模块、数据库查询模块和试验报告输出模块。初始化模块主要是加载板卡硬件驱动程序，设置板卡初始状态、试验参数初始值等。标定模块主要完成传感器信号及指令输出信号的标定，采用多点插值法，有效地解决了信号非线性问题。手动调试模块主要是对各试验通道的初始位置或初始载荷进行调节，满足试件不同初始安装位置和载荷的需要。试验测试模块是整个测控系统的核心部分，它将用户输入的参数转化为一系列控制指令，调用相应硬件的访问模块，驱动测试装置及执行装置完成相应试验功能。试验结束后，可以将试验结果存储到数据库中，在数据库管理模块可以查询各试验记录。考虑到运行速度、可扩展性及维护性，系统软件采用VB6.0编写。

（1）DMA高速信号采集

一般情况下，当采集频率大于信号频率100倍以上时采集信号不失真（即信号每波形至少100点）。由于动态刚度试验加载波形频率较高（20Hz），普通的软件触发采集方式根本无法满足该频率信号采集的要求。因此，该测控系统采用DMA采集方式，最高采集频率可以达到40kHz，通过Timer控件定时从DMA缓冲区中读取数据，既满足了高速信号采集的要求，也保证了各采样点时间的一致性。

（2）DMA高速波形输出

当驱动液压伺服阀的信号波形电压点数较少时，液压缸会出现爬行或运动不平滑现象。由于VB6.0环境下的最小定时周期为30ms左右，采用定时输出时每秒最多也只有30多个点，对于1Hz频率以上的信号时就已经严重失真。因此，该系统采用PCI-1721高速模拟输出卡，它支持DMA高速输出功能，最高输出速率可达到10MHz，每波形输出1000点时，完全能输出100Hz波形信号，足以满足试验台要求。该卡DMA输出函数可以返回输出波形的个数，利用此功能可以计算试验所需的时间及剩余时间，进行200h的疲劳试验考核时其时间误差不大于5s。

（3）指令修正

由于传感器输出信号有温漂，经过一定的使用次数后，其零点也会发生变化，此外传感器供电电压的波动、系统油压的不同都会对测控系统测量和控制精度产生影响。为提高系统的控制精度，我们在软件中对控制指令进行了修正。在动态刚度试验时，试验前首先按照设定波形和频率进行一次预加载试验，根据测量的试验结果对指令进行调整，然后再按照调整后的指令进行正式试验，消除了由于测量系统、控制系统和不同试件刚度差异等因素对控制精度的影响，大大提高了控制精度。在疲劳试验中，根据传感器反馈信号与试验要求信号误差对指令波形进行实时在线调整，使系统的控制精度小于0.5%。

结束语

系统软件在WINDOWS 2000系统下基于VB6.0开发，人机交互界面友好，操作简单。

传感器信号采用多点线性标定后，系统测量精度可以保证在0.5%以上。软件控制在采用指令修正后，控制精度大大提高，在使用100kN载荷传感器载荷范围在3kN以上时均能保证控制误差在0.5%之内。

试验台的应用为橡胶元件国产化提供了必要的试验数据。该试验台通用性好，能满足多种橡胶弹性元件的性能测试，具有广泛的市场前景。

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关键词： 汽车橡胶衬套 试验数据 性能测试