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電起爆延時時間測試系統——LabVIEW程序設計
前言：
傳統的電起爆延時時間的檢測采用專用的測試儀器配合上位機的硬件配置方式，基本能夠滿足采樣速度快的生產測試要求，但存在存儲數據空間小、測試顯示不同步、維護擴容及軟件升級困難等缺陷。如今，計算機硬件、軟件及測試技術飛速發展，集成化、模塊化設計思想已經滲透到各個產品設計領域。因此，有必要更新設計原有落后的系統，使之適應當前生產測試和技術發展的需要，從而限度地提高生產效率和經濟及社會效益。本系統設計采用工業級主機機箱結構，集成以太網總線高速數據采集設備，層疊式結構，可擴展通道數等硬件配置。采用LabVIEW軟件開發語言及Windows運行環境設計應用系統軟件，數據采集速度、存儲空間得到提升，數據采集設備維護及更換時間在2min以內，系統軟件可以適應各種操作系統的要求且升級方便。系統適應于各系列、段別的電起爆延時時間的檢測。一、配置及功能
硬件配置包括：研華工業級主機、雙核2.5GHz CPU、2G內存、500G硬盤、工業級機箱IPC610。高速數據采集設備EM9008B-18（18通道數據采集接口、BNC接口插拔式設計、16位A/D、同步100KHz采樣頻率）。各傳感器信號接入機箱背部航空插口，每機箱可擴展至36路接口。
硬件功能包括：引爆啟動信號輸入采集、多通道爆炸信號輸入采集等。
軟件配置包括：WinXP或Win7、8/office2007；labview2011；EM9008B-18驅動程序。
軟件測試及數據分析功能包括：自動數據采集、處理、保存、顯示測量數據；根據GB-T 6378.1-2008 計量抽樣檢驗程序和《工業電》相應規定作出合格判斷，根據處理結果進行點圖（接受曲線圖）及多種信息分析；測試結果可以自動生成并保存在EXCEL格式表，數據表可按常用索引進行查詢檢索（如：日期、批號）。
二、技術參數
1.測試范圍和精度
測試范圍：根據檢測需要任意時間(s,ms)；
精度單位：±1us ~ ±1ms可調；
2.輸入信號要求
為保證系統精度，使用專用壓電或光電傳感器及放大器，對其信號要求為：
脈沖極性：正脈沖，上升沿有效；
脈沖幅度：2.0V ~ 5.0V；
脈沖寬度：大于100us；
3.起爆電源
本系統不配置起爆電源，使用用戶已有的串聯起爆電源，并在網絡中接入“啟動信號適配器”，由適配器送出啟動信號給本系統。
三、系統原理
系統原理如圖1所示。爆炸端各傳感器、放大器及系統各電源接好后，啟動計算機檢測系統軟件，進入數據采集操作界面，檢查各個測量參數符合技術要求后，串聯起爆操作開始，實行啟爆。此時，啟爆信號出現并送到測試系統通道0，采集系統開始從“0”秒計時，各個采集通道開始數據采集。當發生爆炸，光電傳感器給出一個爆炸信號送到采集系統對應的采集通道，該通道由測試軟件設置爆炸信號門限，比如脈沖門限為3V，信號大于3V時，表明爆炸已經完成。該信號采集后，系統自動計算與通道0采集的啟爆信號相差的時間，并將此時間差保存到系統中。全部爆炸數據采集完成后，系統停止并將數據寫入到硬盤相應文件中。
四、應用軟件設計
這里著重說明一下數據采集界面。單擊“采集”按鈕，系統開始數據采集。其中，通道0采集的是起爆信號，起爆信號出現后，其他各通道采集的信號以起爆信號為起始時間，分別采集到的信號為起爆信號發生后延時爆炸的相對時間值。即：Tc = Tn - To ，其中：Tc為某一通道的延時爆炸時間值，Tn為某一通道的采集時間值，To為通道0的采集時間值，單位為um。采樣門限可以預先在軟件中設定，比如設定為2V等。采集分析如下圖所示：
本系統關鍵技術是對最小100us脈寬的信號進行采集，參數設置時采樣率選擇100KHz，觸發方式選擇外觸發，上升沿有效，觸發門限選擇3V，循環采樣模式，36通道同步采樣。
LabVIEW提供了數據緩存交換編程模式，自動將采集的數據進行交換輸出。在某通道打開后，采集幅值由“觸發與門限”快速VI識別并由“統計”快速VI計算輸出。得到門限數據后，把時間和采集幅值保存在臨時變量中進行后續處理。
幅值觸發閾值設定為上升沿，起始電平為3V，采樣數為1，輸出采樣數為1，即程序只采集個滿足條件的幅值數據并將該數據向下輸出。
六、結論
EM9118B系列數據采集設備，支持以太網接口和USB接口，它是高速并行、高精度數據采集設備，帶有模擬輸入、數字量輸入、數字量輸出、計數、測頻、離線采集等功能。本產品可以測量工業現場的電壓、電流、頻率、基于橋路的傳感器、扭矩、IEPE 等信號。A/D分辨率：16位，雙端18CH，獨立并行采集。轉換速率：450KHz/CH，64MB緩沖區。輸入范圍：±5V、±10V、0~20mA（定制），支持外時鐘，外觸發；同時支持開關量輸入: 4CH；開關量輸出：2CH；計數器輸入：4路可測頻；編碼器輸入：2路；PWM輸出：2路可設定步數用于控制步進電機；ICP: 4路(可選)加速度。為了保證定時采集的精確性，本設備使用FPGA作為采集控制單元，它內部實現了本設備的所有數字邏輯，并且提供了AD轉換所需要的組合邏輯。
