应用方案：
应用NI公司的虚拟仪器技术，使用NI PCI-6220多功能数据采集卡和LabVIEW 7.1开发软件，根据德国大众的ABS传感器功能测试标准，开发出满足要求的测试系统。实现了低成本、易于开发和使用的目标。
正文：
一、测试原理
如图1所示，测试时，ABS的旋转系统被驱动系统带动以任意方向恒定的速度旋转。对于MK60型ABS传感器，就是指在没有制动力的情况下，以恒速139.5转/分旋转。如图2所示，分别在接点①和②间（UB）给传感器施加DC12V和DC3.3V电压，在旋转中连续进行两次测试，每次测试都要保证测试完整的一周。当ABS传感器感应到发号片，就产生方波的波峰，否则产生波谷，使用115Ω的高精度电阻R取得电压US。当UB=12V时，根据所测得的电压值计算出方波的频率、电流峰值IH的最大值和最小值、电流谷值IL的最大值和最小值、信号的占空比。如图3所示；当UB =3.3V时，根据所测得的电压值计算出极对数和极距间隙。如果这些值在许可的范围内，就可以判定ABS传感器的功能是合格的。
为了保证测试完整的一周及判断ABS传感器的极对数是否正确，必须有一个基准脉冲发生器，为此，制作了一个有45个齿的齿盘，因为正常时工件的极对数是43，所以齿盘的齿数与其相近。该齿盘的齿隙比为1：1，并随同被测试工件一起旋转，用光电开关检测基准齿盘的齿数，只有检测到45个光电开关的信号，才能确保ABS进行了完整一周的测试。该光电开关产生0--24V的序列脉冲，但经过接口板的光电隔离后转换成0--5V的序列脉冲，以下简称REF信号，选择此光电开关时应注意响应频率要大于45*139.5/60=105赫兹。
二、控制原理
使用NI PCI-6220多功能采集卡，将ABS信号和REF信号作为电压模拟量采用差分输入方式连接到多功能采集卡的通道0和通道1，为了保证测试精度，设置模拟量的采样速率为25KS/s，并设置每通道的缓存区为500KS，可靠地将测试数据暂存起来，设置每通道的每次读取点数为250S。将测试条件判断信号和测试结论值以数字量信号输出到DIO上。为了实现测试电压的切换、模拟量输入和数字量的输入或输出，自行设计开发了接口板，如图4所示。接口板内有两个DC/DC模块，分别用于将DC24V转换成DC5V和DC12V。DC5V用于多功能采集卡的DIO，为了保护NI PCI-6220多功能采集卡，对于数字量输入使用双向输入光电隔离和NPN/PNP输入选择开关，并将24个数字量分成16个输入、8个输出；对于输出，使用达林顿驱动模块，带动继电器输出。因为测试电压要求精度是：12 V ± 0.1 V 和3.3 V ± 0.1 V，使用两个电压调节器和电位器，以确保将测试电压调节到12V和3.3 V。选用安川SGMGH系列伺服电机和SGDM系列伺服控制器，为保持速度恒定，伺服电机选用17位编码器，应用内部速度控制方式，不需要其它控制模块实现恒定转速状态下的测试。测试程序工作步骤如下：
1、 开机运行程序，首先进行程序初始化，包括读入参数设置值、初始化数组和簇。
2、 测试程序每50毫秒扫描一次“测试指令”脉冲信号，该脉冲信号至少保持200毫秒。一旦扫描到“测试指令” 脉冲信号，就开始测试。
3、 首先将上次的测试结果清零。
4、 接口板上的继电器K1和K13得电接通，连接ABS传感器，并施加12V电压，进行第一次测试，对测试值进行计算。
5、 接口板上的继电器K13保持接通，保持连接ABS传感器，K1断开，将施加电压切换到3.3V，进行第二次测试，并对测试值进行计算。
6、 将计算结果汇总，得出结论。
7、 输出计算结果和测试结论，给PLC测试完成及合格与否的I/O信号；在测试软件的主界面上显示出来计算结果和测试结论；将计算结果附加上时间、日期、条形码一起对应存盘。
8、 等待PLC的反馈信号，在3秒之内，收到PLC发回的“结果收到”信号，则返回步骤2，
处于等待“测试指令”脉冲信号，准备下次测试。否则进行报警提示。
图5是控制流程图，图6是设备全图。
三、程序要点
利用LabVIEW的标准状态机为模板，共19个框。建立4个簇作为数据的高速公路，它们分别是：①ABS与REF顺序比较，②参数设置，③计算结果，④测得数据。共有15个子程序被调用来完成测试、参数设置和硬件测试等功能。
显示画面可以在<查看数据>、<第一次波形>、<第二次波形>、<参数设置及硬件测试>四个界面间切换。默认画面是<查看数据>，也是主界面，如图7所示。在默认画面上显示出要求测试项目的计算值、测试结果，和此次程序运行后测试的数量、合格的数量及合格率。在测试过程中，有测试进程显示。在<第一次波形>和<第二次波形>画面中显示出两次连续测试的ABS信号和REF信号波形。图8是第一次测试波形。在<参数设置及硬件测试>画面中，对于授权用户，能进行参数设置。需要对系统进行调试时，能进行硬件测试。每天以日期为文件的前缀生成数据记录文件，例如：2006-6-3_ABS。
在测试数据前面加上日期、时间和被测试件的条形码一起对应存盘，每测试一次添加一行，在均为80G的C盘和D盘中同时存储，以保证数据的安全性，便于数据追溯，数据存储格式如表1所示，用Excel可以查看该记录文件。
由于采集速度很快，虽然在理论上认为方波信号的上升沿和下降沿是跳变的，例如：可以说从0V跳变到5V，但是，如果把这个跳变过程放大很多倍，就能捕捉到从0V跳变到5V的中间值，可能是2.7V、3.5V等。就是类似于这样的跳变过程中的一个值，就是波峰或波谷超限的值。通过对采集上来的数据的分析，发现根据我们需要的采样速度和方波的频率，在跳变过程中最多能产生一个中间值，这样，在程序中将这样的中间值识别出来并加以过滤，就避免了假的不合格的数据参与计算。另外，虽然从宏观上讲：如果ABS传感器合格的话，参考信号有45个齿，ABS就应该有43个齿。但是，通过对纸制模型的分析，发现在采样开始的瞬间，ABS或参考信号（简称REF）的相对状态不同，计算数值是不一样的。即：如果脉冲顺序判断结果是REF先于ABS，则以REF为基准，在REF=46时，ABS=43即为正确；如果脉冲顺序判断结果是ABS先于REF，则以ABS为基准，在ABS=44时，REF=45即为正确；如果脉冲顺序判断结果是ABS与REF同时到来，则以ABS为基准，在ABS=43时，REF=45即为正确。
表1：：数据记录格式
四、汽车ABS工作原理
其实ABS最重要的功能并不是为了缩短制动距离，而是为了能够尽量保持制动时汽车的方向稳定性。制动防抱死系统（ABS）起作用时，车轮与路面的摩擦属滚动摩擦，这会充分利用车轮与路面之间的最大附着力进行制动，从而提高制动减速度，缩短制动距离，但最重要的还是保证汽车的方向稳定性。ABS工作时就相当于以很高的频率进行点刹，于是在紧急情况下如果将制动踏板踩到底，肯定会感到制动踏板在颤动，同时也会听到制动总泵发出的“哒哒”声，这便是ABS在正常工作。由于制动总泵在不断调整制动压力，从而对制动踏板有连续的反馈力。
五、结束语
实践证明，美国NI公司的LabVIEW 7.1编程语言功能强大，即使毫无高级语言编程基础，经过短期的培训也可以掌握并加以运用，解除了我公司因没有高级语言编程人员在承接带有检测、测试项目时的困惑。LabVIEW 7.1的图形化编程，易于阅读和理解，软件中丰富的例程对初学者极为有用，实用的装饰件可以做出美观实用的界面。图9是LabVIEW块图程序。目前，使用美国NI公司的多功能数据采集卡NI PCI-6220和LabVIEW 7.1开发的ABS功能测试系统已经交付用户投入使用，该系统技术可靠、运行稳定、能够保证测量精度。相对进口的同类设备，虽然采集卡采样速率都是250Ks/s，但是进口设备的A/D转换分辨率是12位，而NI PCI-6220的转换分辨率是16位。最重要的是进口设备的价格是本系统的3-4倍。该测试系统的开发成功，填补了我公司汽车零部件装配线设计、制造的一项空白，不但为我公司带来了经济效益，也给用户节省了设备投资。
图1：ABS测试系统示意图
图2：ABS电路图
图3：ABS方波
图4：接口板
图5：控制流程图
图6：设备全图
图7：主界面
图8：第一次测试波形
图9：LabVIEW块图程序
多解决方案请访问ni.com/solutions
