應用領域
功率/控制 

挑戰
利用 PID 中的實時測功機負載控制，設計一個具有扭矩分析儀、轉速計和功率分析儀功能的
電動工具壽命測試。
 
解決方案
使用 National Instruments LabVIEW 7 Express, PCI, SCXI 和 cFP 模塊來創建一個可測量電動工具的扭矩、RPM和功率的堅固的實時 PID負載控制器。 
 
使用產品：
cFP, CompactPCI, LabVIEW 7 Express,信號調理 
 
介紹
    帶有電動特性分析的測功機控制一直是一個重要的課題，并越來越受到控制和測試工程師的重視。一個可靠而又堅固的系統必須集成有 PID 控制、扭矩分析儀、轉速計和功率分析儀等功能。在此電動工具壽命測試項目中，需要在不同載負階段循環地測試電動工具 48 至 72 小時。此負載應經由一個反饋回路自動控制，或由手動控制。在測試階段，需要顯示并實時記錄扭矩、PRM和輸入/輸出功率。最重要的是，必須同時控制和測試 5個 UUT，互不影響。

系統說明 
    此項目的主要挑戰就是能夠實時地完成所有測試任務。需要考慮的另一個因素是，客戶需要一個擴展性強的開放而靈活的測試平臺。使用傳統的分立儀器來實現此目的是極其困難的。National Instrument 為開發者提供了廣泛的基于電腦的測試工具，使他們的測試平臺具有高度靈活性和無縫兼容性。這就是選擇使用 NI產品以合理的成本來達到目標的原因。  
 
    由于緊湊型 Field Point 的充分可靠性，我們選用其作為 RT 平臺（下位機）。將一臺內置
PCI-6052 的 Dell電腦用作主機（上位機）。下位機執行定時緊急任務，同時收到命令，并將測試結果通過以太網傳送給上位機。保證在上位機和下位機之間進行可靠的通訊至關重要。這意味著即使在網絡中斷、主電源關閉和軟件崩潰的情況下，通訊都能自動恢復。 
 
    一套緊湊型 Field Point 包括一個 cFP-2020 控制器和 AI、AO、 DI、DO、CTR、TC 模塊。DO 模塊控制被測試對象（UUT）電源。AO 模塊通過輸出電壓來控制測功機，從而調節電動工具的負載。AI和 CTR模塊分別測量 UUT的扭矩和 RPM。TC模塊記錄溫度，而 DI模塊從緊急停止按鈕上捕獲信號。

    使用 SCXI-1120 和 SCXI-1327接線盒有效地測定功率。SCXI-1327能將電源線電壓衰減至一個適合數據采集卡 PCI-6052E 的級別。功率分析包括計算和顯示實際功率因子、實時功率、視在功率和無功功率。. 
 
    在測試過程中，有三種操作模式。模式 1 設置循環負載，在 4 個階段周期性重復：無負載、輕負載、重負載和電源關閉。這 4 個階段的時段可以在程序運行時設定或重新設定。模式 2和模式 3 分別為電動工具設定了兩個恒定負載。負載控制模式可設為手動，也可使用 PID 通過扭矩、RPM 或功率作為過程變量加以控制。所有的信息都可以通過點擊前面板中的“Log”按鈕來存盤記錄。 
 
    由于 cFP 有多個輸入/輸出，此系統最多可以控制和測試 8 個 UUT 。
 
 
結論 
    此項目用全自動的、帶有測功機控制器和功率分析儀來進行電動工具的壽命測試。此系統結構緊湊，易于使用，效率高，可靠行強。LabVIEW 和 cFP 無疑是此套測試系統成功的主要因素。 
 
    要了解更多信息，請聯系 Shao Hui，電子郵件：hui.shao@pansino.com.cn