● 摘要
本文以实际项目“斯特林发动机设计性能验证试验”为课题背景，以虚拟仪器和现场总线技术为基础，应用CAN总线应用层协议，设计了控制器局域网CAN总线与虚拟仪器技术相融合的测试系统。 在分析了CAN总线2.0B协议的基础上，以CAN总线作为上位PC机与下位机通信的总线，通过CAN通讯卡PCI-9820与上位PC机进行通讯，开发了基于VB语言的下位机CAN总线数据采集程序和基于LabVIEW的上位PC机CAN总线测试系统，以对通讯数据进行采集和管理；下位机主要负责现场数据的采集和转换，并与上位机进行CAN通讯，上位PC机测试软件系统主要对各个下位机的数据进行采集和管理，并对下位机的工作状态进行监控。 “斯特林发动机设计性能验证试验”的加热炉测量涉及到了壁面的高温测量，属于测试系统的一部分内容，所以对高温测量的热电偶选用和注意事项进行了归纳总结，为壁面高温测量提供了理论指导。 最后对测试系统的试验和结果进行了分析，包括采集卡通道标定、静态特性和动态特性。静态特性的正反行程误差、回程误差和非线性度都在3%以内，尤其非线性度几乎为零；通过脉冲信号、虚拟方波与试验方波三种方法得到的测试系统动态性能参数基本相同，start time与end time都控制在1s之内，过渡时间为0.05s左右，测试系统的动态响应很快。