基于虚拟仪器的高速电磁开关阀动态特性研究
图2为电磁阀控制电路，为电磁阀提供工作指令，指令格式为占空比可程控设置的方波信号，该信号通过编写Labview程序控制NI数据采集卡PCI-6221，由数据采集卡的DO通道发出；右半部分为电流调理电路。本设计中的电磁阀等效为电阻和电感的串联，其中电阻约为100 Ω，电感约为100 mH，吸合和释放时间均为毫秒级，考虑到开关管的开关时间和电阻对测试的影响，本设计中选择快速响应的MOSFET开关管，型号为IRF540，其导通时间小于20ns，远小于吸合和释放时间，其导通电阻为0．05 Ω，对动态特性测试的影响也可忽略。图2中RX和RC分别为泄流电阻和采样电阻。
图3为电流信号调理电路，其中，INA117为高共模电压差分放大器，增益为1，其作用是消除高共模电压，防止损坏后向信道上的芯片，INA为仪表放大器，其差分输入模式可有效减小噪声。
电流曲线特征参数的提取与其调理模块的带宽有着密切的关系，带宽过宽，系统噪声会影响电流曲线特征提取，带宽过窄，会影响电流曲线上升沿和拐点的陡度，根据实际测试得到的电流曲线，以及带宽经验计算公式
(tr为曲线上最陡的一段的时间，0．2ms)，可计算信道带宽为1．75 kHz，该带宽为通带频率，根据此带宽，并且通过滤波器设计软件FilterCAD可知-3 dB时的带宽应为2 kHz，由于电流芯片的带宽为200 kHz，因此在电路中加一个低通滤波器模块对带宽进行限制。滤波器电路如图4所示。本文引用地址：http://www.amcfsurvey.com/article/194845.htm
通过数据采集卡以及Labview程序对电磁阀工作电流进行测试，图5为测试结果。
3 结论
本文对电磁阀的工作原理进行了详细的分析，分析的结果与测试得到的曲线吻合，另外，本文设计的这种基于Labview的电磁阀动态特性测试系统性能比较稳定，测量精度比较高，能对不同型号电磁阀进行测试。
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