涡流的测量既可以使用叶片进行，也可以应用涡流动量计，能够适应各种直径缸盖的测量要求。两种系统具有不同的特点，叶片使用比较方便，不受缸径的限制，但是测量结果没有涡流动量计精确；相比之下，直径确定的涡流动量计虽然精度比较高，理论上也可以测量配备各种缸径的气缸盖，但是只在一定缸径范围内比较精确。
测量与控制系统使用计算机进行集中控制，传感器的信号处理与变频器的通讯等都采用模块插卡的方式。与以前的计算机和负责采集的单片机进行通讯的方式相比，现在的系统更便于控制程序的集中开发与系统功能的扩展，也不会产生由于传输错误而引起误差和死机等问题。
自动控制系统设计为了加快试验的节奏，使能够与生产线相配合，相比原来的试验系统，此次设计的试验台的主要改进是在自动控制的程度上有了很大的提高：气门开启装置采用步进电机-减速机系统；使用变频器-风机系统对进气压力进行控制；控制软件部分也有了很大的改善；使用VC的定时机制控制气门自动开启、数据测量与气门的落座等。
步进电机-减速机气门自动开启系统步进电机作为控制执行元件，是机电一体化的关键产品之一，通过输入方向不同的脉冲电压，可以对旋转角度和转动速度进行高精度控制，并且由于电机转子与定子靠磁场定位，回位误差非常小，从而在各种自动化系统和精密机械系统上得到广泛的应用。在此试验系统中，选用57BYG250E型两相混合式步进电机，驱动转矩在脉冲频率1kHz时为0.8Nm；步距角1.8b，每转需要200个脉冲，运转速度为5r/s.配备双极恒相流式驱动器，与外部控制接口采用光电隔离，能够方便地与计算机或者PLC系统适配。
为了将步进电机的旋转变为直线运动，并且增大驱动转矩，采用涡轮-蜗杆机构的减速机，减速比为10：1；丝杠的螺距为2mm.虽然速度由于减速机使得速度降低了10倍，但是由于步进电机本身速度较高，整体速度完全满足测试要求。气门开启速度为1mm/s.
变频器-风机压力调节系统为了满足测量结果与测量过程的无关性，需要保证试验台上的流动为全紊流，即要求气门两侧的压力差在气门升程分别为0.1和0.25L/D（升程/缸径）时的阀座内径处雷诺数大于60@103和90@103<5>。虽然采用变压差方法对无因次分析没有太大影响，但是在整个升程测量范围内风机提供的压力值变化会较大，如果压力太低，则流动不再是全紊流；如果压力太高，则气体压缩性的影响将会显著，因此试验中常采用定压差的方法。定压下直接测量的结果也具有横向可比性。
变频器是在交流电机调运性能中比较常用的调速控制系统，非常适用于用风机控制压力的场合。其原理是将三相交流电整流成直流电压，经电容滤波及大功率晶体管开关元件逆变为频率可变的交流。由于变频器本身是由一个16（或32）位微处理器所控制，设有RS485（或422）、A/D输入、D/A输出接口，为自动控制创造了充分的条件。
控制系统采用增量PID控制方式，利用压力传感器压力值作为反馈量，对变频器的频率进行控制，从而调节风机转速，达到自动控制压力的目的，使压力稳定在设定值附近。具体控制框图，试验证明控制效果非常好，能够对压力进行快速的调节，压力波动小于10Pa，满足恒压测量的要求<6>。
控制软件试验软件用VC进行编程。VC具有能够控制到毫秒级的Timer触发器，并且能够使用多线程，将外部触发条件置于程序后台运行，当有触发动作发生时，控制程序便自动进行，能够保证测量过程的自动进行，而无需太多人工干预。
本文关键字：智能 变频器基础，变频技术 - 变频器基础
