基于虚拟仪器技术设计油位传感器动态性能测试设备
测控设备的硬件设计
1 设备结构
TSG动态性能测试设备的硬件部分由数据采集系统、阻值和低油位报警测量系统、运动控制测量系统、启动电流测量系统、极性测量系统、气动系统和报警系统等组成，其相互关系如图1所示。
图1 测试系统构成
2 数据采集系统
数据采集系统主要由基于PCI的采集卡PCI-6527和PCI-6052E构成。PCI-6527卡是应用在24Vdc下的24路输入、24路输出的数字采集卡，用于满足TSG动态测试设备20路数字输入信号，21路数字输出信号的控制要求；PCI 6052E卡是能提供8路差分信号输入，最高采样率333kS/s，输入分辨率16位，输入范围±10V的模拟量采集卡，完全满足设备5路模拟量差分输入，采样率4000Hz，输入分辨率16位的要求。该系统作为设备的硬件核心。
3 阻值和低油位报警测量系统
如图2所示，TSG是带中间滑动抽头的非线性跳跃型可变电阻器。它由如图3所示的连接浮子杆的运动带动中间滑动抽头的运动，而随之产生的电阻值变化可以真实反映出油箱中燃油的多少。为准确测试出TSG动态性能，即阻值随浮子杆运动高度变化而变化的性能，需要PCI-6052E进行阻值数值和高度数值的实时采集。
图2 油位传感器TSG
图3 带浮子杆的TSG
TSG阻值的采集是通过采样电路将阻值信号转变成0～10Vdc的电压信号，经过信号调理后再以差分信号的方式输入到PCI-6052E，其原理如图4所示。
图4 采样电路
根据（其中R为TSG阻值，VR为R的电压，r为外接定值电阻，Vr为r的电压），Vr输入到PCI-6052E的CH0通道，VR输入到PCI-6052E的CH1通道，通过公式计算可得TSG的阻值。低油位报警阻值的测量方法与此相同。
4 运动控制测量系统
TSG浮子杆上下运动和高度测量系统由SMC公司执行器LJ1H2022NF-400K-R2、控制器LC1-1B1VH2-L5和Balluff公司微脉冲位移传感器（包括定位磁铁块BTL5-N-2814-1S、传感器的本体BTL5-A11-M400-P-S32和L型连接插头BKS-S33M-05）组成，如图5所示。
图5 运动控制测量系统
将开发的运动控制程序输入到SMC控制器后，由测控软件通过PCI-6527控制SMC控制器选择不同的产品运动程序，SMC控制器通过控制交流伺服电机来驱动滚珠丝杆以100mm/s的速度带动浮子杆上下运动，同时执行器将滚珠丝杆的位置信息反馈回SMC控制器，实现浮子杆运动的闭环控制。而实际的运动高度值则经过微脉冲位移传感器测量后处理为0～10Vdc的电压信号输入到PCI-6052E的CH3通道。
利用LabVIEW进行应用软件开发
1 软件功能模块
