随着计算机技术的发展,传统仪器开始向计算机化发展。虚拟仪器(Virtual Instrument)是现代计算机技术、仪器技术及其他新技术完美结合的产物,其强大的功能已完全超出了仪器概念本身。设备状态监控技术不仅可以保证产品质量,提高经济效益,而且可以及早发现故障隐患、避免事故的发生。本论文主要是针对汽车变速器寿命试验台的状态监控系统来论述的。汽车变速器寿命试验台是专门测试汽车变速器箱寿命的一个试验装置,通过测得的各种参数以便更好地为生产汽车变速器提供依据。本系统的设计主要是对变速器的转矩、转速、振动和油温等进行监控,并对出现的问题进行相应的处理(如报警、停车、启动降温设备等)。为了达到这个目的,本系统利用虚拟仪器技术构建了状态监控系统的硬件平台,用Borland C++Builder和Lab Windows/CVI为软件开发平台,开发了此监控系统。在开发此监控系统过程中,主要做了以下工作:首先对基于虚拟仪器的状态监测系统的硬件构成进行了阐述,特别是对主要的硬件如传感器、数据采集卡等作了详细的分析。其次是对软件开发平台Borland C++Builder和Lab Windows/CVI进行了介绍。经过多次测试,在进行应用系统软件开发时,用不同的操作系统环境(Windows98和WindowsNT)调用高级语言函数和用不同的编程语言(同在Windows98下使用汇编语言和使用高级语言函数调用)来进行测量试验,得出的测量结果精度不相同,并对其原因进行了分析。在转矩和转速测试过程中,采用了计时法和计数法分别进行测量,并在测量精度和测量速度方面作了比较。计时法测量精度受操作系统的影响,而计数法测量精度则与CPU的速度有关。最后对变速器箱出现的故障进行了分析,由于它的故障60%都出现在齿轮上,所以对齿轮的故障诊断是非常必要的。本文设计的虚拟时域频谱分析仪,可以对齿轮的振动信号进行在线或离线的时域分析、功率谱分析、幅值谱分析、对数谱分析和细化谱分析等,这些能够初步达到对齿轮故障诊断的目的。