機(jī)械測(cè)試技術(shù)實(shí)驗(yàn)

1、 機(jī)械測(cè)試技術(shù)實(shí)驗(yàn) 指導(dǎo)書(shū) 測(cè)控技術(shù)與儀器教研室 2003年9月 實(shí)驗(yàn)一：應(yīng)變片的粘貼 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?1熟悉應(yīng)變片的工作原理 2掌握應(yīng)變片的粘貼工藝 3加深對(duì)傳感器結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí) 二、實(shí)驗(yàn)儀器： 鋸條、導(dǎo)線、電阻應(yīng)變片、丙酮、藥棉、502膠水、鐵砂布、絕緣膠布、電烙鐵、萬(wàn)用表等。 三、實(shí)驗(yàn)原理： 1金屬的電阻應(yīng)變效應(yīng) 當(dāng)金屬絲在外力作用下方式機(jī)械變形時(shí)，其電阻值將發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為屬的電阻應(yīng)變效應(yīng)。 ?設(shè)有一根長(zhǎng)度為Sl的金屬絲，在未受力時(shí)，原始電阻、截面積為、電阻率為l?R （1為： 1） S?l?S，電阻率，橫截面積相應(yīng)減小F作用時(shí)，將伸長(zhǎng)當(dāng)金屬電阻絲受到軸向拉力?R。對(duì)式（1，故引起電

2、阻值的變化因晶格變化等因素的影響而改變1）全微分，?SR?l? （1并用相對(duì)變化量來(lái)表示，則有： 2） ?SlR?l?6?1?10mm1/mm）為電阻絲的軸向應(yīng)變，用。表示，常用單位式中的（ lr?為：示表關(guān)系用泊松比電阻絲的縱向伸長(zhǎng)和橫向收縮的應(yīng)若徑向變?yōu)椋?rr?S?r?l?2)?(?為，：以寫(xiě)成因），則（12式可 rSrl?l?ll?lR?)?(1?22?(1?k)? （13） 0 ?llRllk稱金屬電阻的靈敏系數(shù)，從式（133式（1）為“應(yīng)變效應(yīng)”的表達(dá)式。）可0?)?2(1k，它是材料的幾何尺寸變化引起的，另一個(gè)是受兩個(gè)因素影響，一個(gè)是見(jiàn)，0?隨應(yīng)變引起的（稱“壓阻效應(yīng)”），是材料

3、的電阻率。對(duì)于金屬材料而言，以前者 ?21k?k值主要是由電阻率相對(duì)變化所決定。實(shí)驗(yàn)也表明，對(duì)半導(dǎo)體，為主，則00在金屬電阻絲拉伸比例極限，電阻相對(duì)變化欲軸向應(yīng)變成正比。通常金屬絲的靈敏系數(shù)k?2左右。 02應(yīng)變片的測(cè)量原理 用應(yīng)變片測(cè)量受力應(yīng)變時(shí)，將應(yīng)變片粘貼于被測(cè)對(duì)象表面上。在外力作用下，被測(cè)對(duì)象表明產(chǎn)生微小機(jī)械變形時(shí)，應(yīng)變片也隨同變形，其電阻值發(fā)生相應(yīng)變化。通過(guò)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓或電流的變化，根據(jù)式（13），可以得到被測(cè)對(duì)象的?E? （14）應(yīng)變值 ，而根據(jù)引力應(yīng)變關(guān)系：?測(cè)試的應(yīng)力； E材料彈性模量。 式中 ?。通過(guò)彈性敏感元件，將位移、力、力矩、加速度、壓力等物理量轉(zhuǎn)可以測(cè)得應(yīng)

4、力值 換為應(yīng)變，因此可以用應(yīng)變片測(cè)量上述各量，從而做成各種應(yīng)變式傳感器。四、實(shí)驗(yàn)容： 把電阻應(yīng)變片粘貼到鋸條上，并焊接上引線。完成之后用萬(wàn)用表分別測(cè)量鋸條不彎曲時(shí)從電阻應(yīng)變片兩端引出的兩引線間的電阻值、鋸條分別往兩邊彎曲使得應(yīng)變片發(fā)生形變時(shí)從電阻應(yīng)變片兩端引出的兩引線間的兩個(gè)電阻值。 五、實(shí)驗(yàn)步驟： 1將鋸條上粘貼的應(yīng)變片拆除； 2用鐵砂布把鋸條打磨干凈； 3用藥棉粘上丙酮，將鋸條打磨光滑； 4用502膠水將電阻應(yīng)變片平整的粘貼到打磨光滑的鋸條上； 5用電烙鐵把兩根導(dǎo)線分別焊接到電阻應(yīng)變片的兩條引線上； 6絕緣：將兩根導(dǎo)線之間用絕緣膠布絕緣、將導(dǎo)線與鋸條之間也用絕緣膠布絕緣。 7用萬(wàn)用表分別測(cè)

5、量應(yīng)變片未發(fā)生形變及發(fā)生正形變和負(fù)形變時(shí)的電阻值變化情況。 六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告： 要求如下格式詳細(xì)記錄整個(gè)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，并要求有實(shí)驗(yàn)結(jié)論和對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析和總結(jié)，達(dá)到別人根據(jù)你的實(shí)驗(yàn)報(bào)告能把實(shí)驗(yàn)重復(fù)做出來(lái)的要求。 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?二、實(shí)驗(yàn)儀器 三、實(shí)驗(yàn)原理 四、實(shí)驗(yàn)步驟 五、實(shí)驗(yàn)結(jié)論 六、實(shí)驗(yàn)分析及誤差分析 實(shí)驗(yàn)二：電橋特性 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?掌握半橋、全橋組橋方法1 熟悉電阻應(yīng)變片的原理、使用方法2 掌握半橋、全橋組橋原理及其應(yīng)用3 二、實(shí)驗(yàn)儀器： 靜態(tài)電阻應(yīng)變儀等。電橋盒、應(yīng)變片、砝碼、BZ2206三、實(shí)驗(yàn)原理： 電橋原理1電容等參量的變化變成電壓或電流輸出的一種測(cè)量電感、電橋是將電阻、 電路，其輸出既

6、可用指示儀表直接測(cè)量，也可以送入放大器進(jìn)行放大。因此在測(cè)量裝置中廣泛并具有較高精確度盒靈敏度，橋式測(cè)量電路簡(jiǎn)單， 應(yīng)用。電橋電路如下圖所示。 1 2圖 四個(gè)電阻依次接R、RR、 測(cè)量電路有多種，最常用的是橋式測(cè)量電路。R、 4213接）之間，構(gòu)成電橋的四橋臂。電橋的對(duì)角AC、3、41CA在、B、D （或、2E表示。可以證UBD 為電橋的輸出端，其輸出電壓用電源，電源電壓為；對(duì)角DB U與橋臂電阻有如下關(guān)系：明DB）（E=U DB 若4個(gè)橋臂電阻由貼在構(gòu)件上的4枚電阻片組成，而且初始電阻R1 = R2 = R3 = R4，當(dāng)輸出電壓U = 0時(shí)，電橋處于平衡狀態(tài)。構(gòu)件變形時(shí)，各電阻的變化DB量分

7、別為R、R、R、R。輸出電壓的相應(yīng)變化為： 4132 E( )=+UU DBDB在小應(yīng)變 1的條件下，可以證明橋路輸出電壓為： U=（+） DBR僅由機(jī)械變形引起、與溫度影響無(wú)關(guān)，而且4 如果枚電阻片的靈敏系數(shù)K相等時(shí)，根據(jù) ，可以寫(xiě)成： s）U=Ks（ 4231DBE不變，那么構(gòu)件變形引起的電壓輸出U 與4如果供橋電壓個(gè)橋臂的應(yīng)DB、是代數(shù)值，其符號(hào)由變形變值成線性關(guān)系。式中各4231方向決定。一般拉應(yīng)變?yōu)檎?、壓?yīng)變?yōu)樨?fù)。根據(jù)這一特性：相鄰兩橋臂的）、或 （符號(hào)一致時(shí)，兩應(yīng)變相抵消；如符號(hào)相反，4321則兩應(yīng)變的絕對(duì)值相加。 ） （ 、 、或符號(hào)一致時(shí)，兩應(yīng)變的相對(duì)兩橋臂的 4123絕對(duì)值相

8、加；如符號(hào)相反，則兩應(yīng)變相抵消。 實(shí)驗(yàn)如果能很好地利用電橋的這一特性，合理布片、靈活組橋，將直接影響電橋輸出電壓的大小，從而有效地提高測(cè)量靈敏度、并減少測(cè)量誤差。這種作用稱做橋路的加減特性。電阻應(yīng)變儀是測(cè)量應(yīng)變的專用儀器，橋路輸出電壓UDB可由應(yīng)變對(duì)應(yīng)的應(yīng)變值是按應(yīng)變直接標(biāo)定來(lái)顯示的。的大小，因此與U儀DB 儀直接讀出來(lái)。 組橋方式2一般貼在構(gòu)件上參與機(jī)械變形的電阻片稱做工作片，在不考慮溫度影響的前提下，應(yīng)變片接入各橋臂的組橋方式不同、與工作片相應(yīng)的輸出電壓也不同。幾種典型的組橋方式如下： 單臂測(cè)量 只有一枚工作片R接在AB橋臂上。其它3個(gè)橋臂的電阻片都不參與變形應(yīng)1變e為零。這時(shí)電橋的輸出電

9、壓為： ）=K（U=（） 1sDB單臂測(cè)量的結(jié)果U代表被測(cè)點(diǎn)的真實(shí)工作應(yīng)變。 DB 半橋測(cè)量 兩枚工作片R、 R分別接在相鄰兩個(gè)橋臂AB、BC上。其它兩個(gè)橋臂是應(yīng)21變儀的接電阻。這時(shí)電橋的輸出電壓為： ）（=KU=（ ） DB 2s1 對(duì)臂測(cè)量 兩枚工作片R、 R分別接在對(duì)臂AB、CD上。溫度補(bǔ)償片R、 R分別接在4213其它兩對(duì)臂BC、AD上。這時(shí)： ）（U =（）=K +31sDB一般貼在構(gòu)件上參與機(jī)械變形的電阻片稱做工作片，在不考慮溫度影響的前提下，應(yīng)變片接入各橋臂的組橋方式不同、與工作片相應(yīng)的輸出電壓也不同。幾種典型的組橋方式如下： 單臂串聯(lián)測(cè)量 兩枚串聯(lián)的工作片2R接AB臂。而兩枚

10、串聯(lián)的溫度補(bǔ)償片2R接BC臂。其他 兩個(gè)橋臂接儀器的接電阻這時(shí)：U=（） DB工作片串聯(lián)后R = 2R，同樣R= 2R ，因此U的測(cè)量結(jié)果不變，與兩枚DB11阻片電阻變化率的平均值成正比。 圖表1 典型的組橋方式 組橋方輸出電橋臂系 B溫度補(bǔ)DB臂需接一枚補(bǔ)償1單臂測(cè)不需接補(bǔ)償片溫度=半橋測(cè)B=2響自動(dòng)消B=2非工作對(duì)臂接補(bǔ)償對(duì)臂測(cè)不接補(bǔ)償=溫度影全橋測(cè)B=4可自動(dòng)消阻值與工作片相會(huì)(串聯(lián)測(cè)B=1B補(bǔ)償片串聯(lián)后接 四、實(shí)驗(yàn)容： 從實(shí)驗(yàn)一中所做的電阻應(yīng)變片中取兩個(gè)，加上電橋盒里的兩個(gè)固定電阻組成半橋，并通過(guò)電橋盒把相應(yīng)的應(yīng)變輸入到BZ2206靜態(tài)電阻應(yīng)變儀，并逐步的增加砝碼使其發(fā)生應(yīng)變，記錄下每

11、加一次的砝碼重量和BZ2206靜態(tài)電阻應(yīng)變儀中顯示的應(yīng)變；同樣，取四個(gè)實(shí)驗(yàn)一中所做的電阻應(yīng)變片組成全橋，并通過(guò)電橋盒把相應(yīng)的應(yīng)變輸入到BZ2206靜態(tài)電阻應(yīng)變儀，并逐步的增加砝碼使其發(fā)生應(yīng)變，記錄下每加一次的砝碼重量和BZ2206靜態(tài)電阻應(yīng)變儀中顯示的應(yīng)變。最后以增加的砝碼重量為橫軸，應(yīng)變?yōu)榭v軸，做圖。 五、實(shí)驗(yàn)步驟： 1 在電橋盒上組建半橋； 2 把BZ2206靜態(tài)電阻應(yīng)變儀調(diào)零； 3 逐步增減砝碼，并記錄砝碼重量和BZ2206靜態(tài)電阻應(yīng)變儀顯示的應(yīng)變； 4 在電橋盒上組建全橋； 5 把BZ2206靜態(tài)電阻應(yīng)變儀調(diào)零； 靜態(tài)電阻應(yīng)變儀顯示的應(yīng)變；BZ2206逐步增減砝碼，并記錄砝碼重量和 6

12、六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告： 要求如下格式詳細(xì)記錄整個(gè)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，并要求有實(shí)驗(yàn)結(jié)論和對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析和總結(jié)，達(dá)到別人根據(jù)你的實(shí)驗(yàn)報(bào)告能把實(shí)驗(yàn)重復(fù)做出來(lái)的要求。 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?二、實(shí)驗(yàn)儀器 三、實(shí)驗(yàn)原理 四、實(shí)驗(yàn)步驟 五、實(shí)驗(yàn)結(jié)論 六、實(shí)驗(yàn)分析及誤差分析 實(shí)驗(yàn)三：測(cè)試系統(tǒng)靜態(tài)特性分析 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?1熟悉靈敏度、回程誤差、線性誤差等的定義 2掌握靈敏度、回程誤差、線性誤差等的測(cè)量方法 加深對(duì)電橋電路的認(rèn)識(shí)3 二、實(shí)驗(yàn)儀器： BZ2206靜態(tài)電阻應(yīng)變儀等。電橋盒、應(yīng)變片、砝碼、三、實(shí)驗(yàn)原理： 靜態(tài)測(cè)量時(shí)，測(cè)試裝置表現(xiàn)出的響應(yīng)特性稱為靜態(tài)響應(yīng)特性。 靜態(tài)方程與定度曲線? 靜態(tài)方程? yx不隨時(shí)間而變化，它們的測(cè)試

13、裝置處于靜態(tài)測(cè)量時(shí)，輸入量 和輸出量 系統(tǒng)微分方程變?yōu)椋焊麟A微分等于0。b 00?sx,sy?x? aa00 靜態(tài)方程。該方程稱為裝置的靜態(tài)（傳遞）特性方程，簡(jiǎn)稱 實(shí)際測(cè)量裝置并非理想的定常線性系統(tǒng)，在靜態(tài)測(cè)量中，上式實(shí)際變?yōu)椋?232x)?Lsx?sxssx?x?L?(s?y?sx? 312123靜特性就是在靜態(tài)測(cè)量情況下描述實(shí)際測(cè)試裝置與理想定常線性系統(tǒng)的接近 程度。? 定度曲線 表示靜態(tài)（或動(dòng)態(tài)）方程的圖形稱為測(cè)試裝置的定度曲線（特性曲線、校xy作為作為自變量，對(duì)應(yīng)輸出準(zhǔn)曲線、標(biāo)定曲線）。習(xí)慣上，定度曲線是以輸入因變量，在直角坐標(biāo)系中繪出的圖形。 yyy yxxxxy=sx 2 4 3

14、5 234 +? ?x+s +sx x=?x=? ? y sx+sx+s?+ ? ysx+s ?xxx+s=ys+s+ 4154213312 ? 測(cè)試裝置的主要靜特性參數(shù) ? 非線性度：通常定度曲線并非直線。工程上，用一條反映定度數(shù)據(jù)的一般趨勢(shì)而誤差絕對(duì)值為最小的擬合直線作為參考理想直線。線性度即是定度曲線A ，表示，即用裝置標(biāo)稱輸出圍（全量程）接近擬合直線的程度，用線性誤差B 表示?；虮硎境上鄬?duì)誤差形式： 定度曲線與擬合直線的最大偏差 B非線性度（誤差）?100% A ? 靈敏度、鑒別力閾、分辨力 用來(lái)描述測(cè)量裝置對(duì)被測(cè)量變化的反應(yīng)能力。xy 即：與引起該變化的輸入量的變化靈敏度：輸出量的變

15、化D之比。?yconstan理想情況下：0 實(shí)際總是用定度曲線的擬合直線的斜率作為該裝置的靈敏度。 靈敏度的單位取決于輸入、輸出量的單位，當(dāng)輸入輸出量綱相同時(shí)，靈敏度就是該測(cè)量系統(tǒng)的放大倍數(shù)。 注意：靈敏度越高，測(cè)量系統(tǒng)的穩(wěn)定性也往往越差。 ? 鑒別力閾：引起測(cè)量裝置輸出值產(chǎn)生一個(gè)可察覺(jué)變化的最小被測(cè)量變化值，也稱為靈敏閾或靈敏限。用來(lái)描述裝置對(duì)輸入微小變化的響應(yīng)能力。 ? 分辨力：測(cè)試裝置有效地辨別緊密相鄰量值的能力。 ? 回程誤差（滯后、遲滯、滯差、變差 輸入量由小到大與由大到小變化時(shí)，測(cè)試裝置對(duì)同一輸入量所得輸出量不一致的程度。 hmaxA之比同一輸入量下所得輸出的最大差值與量程回程誤差

16、用全量程圍，的百分?jǐn)?shù)表示。 y A y 20yh ymax?100%回程誤差?10A0 x 。四、實(shí)驗(yàn)容： 由實(shí)驗(yàn)二所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行相應(yīng)靈敏度、回程誤差、線性誤差等的計(jì)算， 并畫(huà)出相應(yīng)曲線。五、實(shí)驗(yàn)步驟： 1由實(shí)驗(yàn)二所得半橋數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)靜態(tài)特性分析； 2由實(shí)驗(yàn)二所得全橋數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)靜態(tài)特性分析； 3分別畫(huà)出半橋、全橋各靜態(tài)特性相應(yīng)的曲線圖； 六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告： 要求如下格式詳細(xì)記錄整個(gè)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，并要求有實(shí)驗(yàn)結(jié)論和對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析和總結(jié)，達(dá)到別人根據(jù)你的實(shí)驗(yàn)報(bào)告能把實(shí)驗(yàn)重復(fù)做出來(lái)的要求。 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?二、實(shí)驗(yàn)儀器 三、實(shí)驗(yàn)原理 四、實(shí)驗(yàn)步驟 五、實(shí)驗(yàn)結(jié)論 六、實(shí)驗(yàn)分析及誤差分析 實(shí)驗(yàn)四 虛擬儀器

17、信號(hào)處理系統(tǒng) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)本實(shí)驗(yàn)熟悉典型信號(hào)的波形特征，加深對(duì)相關(guān)分析概念、性質(zhì)、作用的理解。 2.熟悉典型信號(hào)的頻譜特征，能夠從信號(hào)頻譜中讀取所需的信息，也就是具備讀譜圖的能力。 3.通過(guò)對(duì)虛擬儀器信號(hào)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使學(xué)生了解利用虛擬儀器建立信號(hào)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，同時(shí)了解Lab Windows/CVI提供的信號(hào)產(chǎn)生函數(shù)及信號(hào)分析函數(shù)的使用。 二、實(shí)驗(yàn)儀器 1.計(jì)算機(jī) 1臺(tái) 1套2.Lab Windows/CVI虛擬儀器軟件 三、實(shí)驗(yàn)原理 虛擬儀器通過(guò)軟件在通用的計(jì)算機(jī)平臺(tái)上定義和設(shè)計(jì)儀器的功能，用戶操作計(jì)算機(jī)的同時(shí)就是在使用一臺(tái)專門(mén)的電子儀器。虛擬儀器以計(jì)算機(jī)

18、為核心，充分利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的圖形界面和數(shù)據(jù)處理能力，通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的顯示、存儲(chǔ)以及分析處理。軟件直接面對(duì)操作用戶，提供直觀、友好的操作界面，通過(guò)使用相關(guān)函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)豐富的數(shù)據(jù)分析與處理功能。 用傅立葉變換將信號(hào)變換到頻率域：x(t)=a0/2 + a1*sin(2f0t)+b1*cos(2f0t) + a2*sin(2f0t)+b2*cos(2f0t) +. 通過(guò)調(diào)用函數(shù)庫(kù)中提供的傅立葉變換函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)將信號(hào)變換到頻率域，并 在Lab Windows/CVI前面板上顯示出信號(hào)的幅值譜曲線，從信號(hào)幅值譜判斷信號(hào)特征。 四、實(shí)驗(yàn)容 正弦波、方波、三角波和白噪聲信號(hào)是實(shí)際工程測(cè)試中常見(jiàn)的典型信號(hào)，這

19、 些信號(hào)時(shí)域、頻域之間的關(guān)系很明確，并且都具有一定的特性，通過(guò)對(duì)這些典型信號(hào)的頻譜進(jìn)行分析，對(duì)掌握信號(hào)的特性，熟悉信號(hào)的分析方法大有益處，并且這些典型信號(hào)也可以作為實(shí)際工程信號(hào)分析時(shí)的參照資料。本次實(shí)驗(yàn)利用Lab Windows/CVI快速可重組虛擬儀器平臺(tái)可以很方便的對(duì)上述典型信號(hào)作頻譜分析。分析結(jié)果用圖形在計(jì)算機(jī)上顯示出來(lái)，也可通過(guò)打印機(jī)打印出來(lái)。 利用面向虛擬儀器的軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)Lab Windows/CVI設(shè)計(jì)基于虛擬儀器的典型信號(hào)處理系統(tǒng)。 源程序代碼如下：其中黑體為所要添加的代碼 #include #include #include #include 椣據(jù)畬敤尠相關(guān)分析.h stat

20、ic int panelHandle; static double *wave; static double *wave2; static int samples; static int samples2; int main (int argc, char *argv) if (InitCVIRTE (0, argv, 0) = 0) return -1; /* out of memory */ 晩?瀨湡汥慈摮敬?慯偤湡汥?尠相關(guān)分析.uir, PANEL) 0) return -1; DisplayPanel (panelHandle); RunUserInterface (); Disca

21、rdPanel (panelHandle); return 0; int CVICALLBACK GenerWave (int panel, int control, int event, void *callbackData, int eventData1, int eventData2) double phase; double cycnum; int sampcyc; double amp; double f; double phase2; double cycnum2; int sampcyc2; double amp2; double f2; switch (event) case

22、EVENT_COMMIT: GetCtrlVal (panelHandle, PANEL_AMP, &); GetCtrlVal (panelHandle, PANEL_NUMPCYC, &sampcyc); f=1.0/sampcyc; GetCtrlVal (panelHandle, PANEL_CYCNUM, &cycnum); GetCtrlVal (panelHandle, PANEL_PHASE, &phase); samples=cycnum*sampcyc; wave=malloc (samples*sizeof(double); SineWave (samples, a

23、mp, f, &phase, wave); GetCtrlVal (panelHandle, PANEL_AMP_2, &2); GetCtrlVal (panelHandle, PANEL_NUMPCYC_2, &sampcyc2); f2=1.0/sampcyc2; GetCtrlVal (panelHandle, PANEL_CYCNUM_2, &cycnum2); GetCtrlVal (panelHandle, PANEL_PHASE_2, &phase2); samples2=cycnum2*sampcyc2; wave2=malloc (samples2*sizeof(do

24、uble) ; SineWave (samples2, amp2, f2, &phase2, wave2); DeleteGraphPlot(panelHandle,PANEL_GRAPH,-1, VAL_IMMEDIATE_DRAW); PlotY (panelHandle, PANEL_GRAPH, wave, samples, VAL_DOUBLE, VAL_THIN_LINE, VAL_EMPTY_SQUARE,VAL_SOLID, 1, VAL_RED); PlotY (panelHandle, PANEL_GRAPH, wave2, samples2, VAL_DOUBLE, VA

25、L_THIN_LINE, VAL_EMPTY_SQUARE, VAL_SOLID, 1, VAL_YELLOW); break; return 0; int CVICALLBACK Shut (int panel, int control, int event, void *callbackData, int eventData1, int eventData2) switch (event) case EVENT_COMMIT: free(wave); free (wave2); QuitUserInterface (0); break; return 0; int CVICALLBACK

26、Corr (int panel, int control, int event, void *callbackData, int eventData1, int eventData2) double *Rxy; double number; switch (event) case EVENT_COMMIT: number=samples+samples2; Rxy = malloc (number*sizeof(double); Correlate (wave, samples, wave2, samples2, Rxy); DeleteGraphPlot (panelHandle, PANE

27、L_CORRGRAPH, -1, VAL_IMMEDIATE_DRAW); PlotY (panelHandle, PANEL_CORRGRAPH, Rxy, number, VAL_DOUBLE, VAL_THIN_LINE,VAL_EMPTY_SQUARE, VAL_SOLID, 1, VAL_YELLOW); free (Rxy); break; return 0; 五、實(shí)驗(yàn)步驟 1.啟動(dòng)Lab Windows/CVI； 2.新建工程窗口； 3.在所建工程窗口，新建用戶界面； 4.在所建用戶界面上，建立各個(gè)控件：GRAPH控件一個(gè)、COMMAND控件3個(gè)（顯示波形、退出、相關(guān)分析）；NU

28、MERICK控件8個(gè)，STRING控件2個(gè)。 5.修改各控件的屬性，并保存用戶界面； 創(chuàng)建源代碼；6.7.添加程序代碼，保存程序代碼文件； 8.向工程窗口添加用戶界面文件及程序代碼文件，保存工程文件； 9.運(yùn)行工程文件。 六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 要求如下格式詳細(xì)記錄整個(gè)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，并要求有實(shí)驗(yàn)結(jié)論和對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析和總結(jié)，達(dá)到別人根據(jù)你的實(shí)驗(yàn)報(bào)告能把實(shí)驗(yàn)重復(fù)做出來(lái)的要求。 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?二、實(shí)驗(yàn)儀器 三、實(shí)驗(yàn)原理 四、實(shí)驗(yàn)步驟 五、實(shí)驗(yàn)結(jié)論 六、實(shí)驗(yàn)分析及誤差分析 實(shí)驗(yàn)五 基于虛擬儀器的計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉計(jì)算機(jī)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)1. 2.了解虛擬儀器技術(shù)的基本思想 二、實(shí)驗(yàn)儀器 1 臺(tái) 1

29、.計(jì)算機(jī) 2. Lab Windows/CVI虛擬儀器軟件 1套 數(shù)據(jù)采集板及接線端子 套 13.PCI6024E 4.溫度傳感器 個(gè) 1 個(gè) 1 5.電源 三、實(shí)驗(yàn)原理即通過(guò)模模塊化功能硬件和控制軟件組成，1.虛擬儀器通常由個(gè)人計(jì)算機(jī)、然后由控制軟件進(jìn)行分塊化功能硬件將要測(cè)量的信號(hào)或數(shù)據(jù)采集并傳給計(jì)算機(jī)，再通過(guò)模塊化功析處理，傳給用戶；同時(shí)虛擬平臺(tái)通過(guò)人機(jī)界面獲取用戶指令， 能硬件傳給被控對(duì)象。虛擬儀器工作原理如圖1所示。 DADA板卡信號(hào)調(diào)接口儀GPIGPIPC虛擬儀器控 VXI儀器對(duì) 軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)象 PLC 串行儀器 現(xiàn)場(chǎng)總線（Fieldbus）設(shè)備 其它計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備 圖51 虛擬儀器

30、工作原理用軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)際的控制系統(tǒng)的功能2. 3.基于虛擬儀器的測(cè)控系統(tǒng)組線圖 模擬數(shù)字 溫度傳感器：采集器 A/D PC機(jī) 顯示 信號(hào) 信號(hào) 四、實(shí)驗(yàn)容 通過(guò)溫度傳感器采集到信號(hào)，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，信號(hào)由PCI-6024E傳給計(jì)算機(jī)的虛擬儀器工作環(huán)境，就可以進(jìn)行下一步的處理。PCI-6024E板可實(shí)現(xiàn)多路開(kāi)關(guān)、放大、采樣/保持、A/D轉(zhuǎn)換等功能。Lab Windows/CVI將功能強(qiáng)大、使用靈活的C語(yǔ)言平臺(tái)與用于數(shù)據(jù)采集分析和顯示的測(cè)控專業(yè)工具有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，利用它的集成化開(kāi)發(fā)環(huán)境、交互式編程方法、函數(shù)面板和豐富的庫(kù)函數(shù)大大增強(qiáng)了C分析實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、能用來(lái)創(chuàng)建數(shù)據(jù)采集和儀器控制的應(yīng)用程序，

31、語(yǔ)言的功能，和顯示。 利用Lab Windows/CVI編程設(shè)計(jì)基于虛擬儀器的測(cè)試系統(tǒng)。 源程序代碼如下：其中黑體為所要添加的代碼 #include #include #include /* Needed if linking in external compiler; harmless otherwise */ #include #include #include #include #include empsys.h #define ON 1 #define OFF 0 #define NUM_SCANS 100 #define UPPER_LIMIT 12.0 #define LOWER_

32、LIMIT -12.0 #define SCAN_RATE 500.0 #define MAX_CHANNELS 3 int hist_array10, y_array10; double datapoints3 = 22.0, 20.0, 12.0; double temp_history10, x_array10; double upper_limit=22.0, lower_limit =12.0; double rate = 0.5; int handle; static short device=1; static unsigned long numChannels; static

33、double waveformsNUM_SCANS; int main (int argc, char *argv) if (InitCVIRTE (0, argv, 0) = 0) /* Needed if linking in external compiler; harmless otherwise */ return -1; /* out of memory */ handle = LoadPanel (0, empsys.uir, PANEL); DisplayPanel (handle); RunUserInterface(); return 0; int CVICALLBACK

34、ProcessLoop (int panel, int control, int event, void *callbackData, int eventData1, int eventData2) double mean, std_dev, voltage; int i; int j;/采集點(diǎn)數(shù) static int count; double tempNUM_SCANS; if (event = EVENT_TIMER_TICK) /* simulate temperature reading */ / temp = (double) rand()/RAND_MAX * 5 + 75;/程

35、序仿真調(diào)試時(shí)使用 AIAcquireWaveforms (device, UPPER_LIMIT, LOWER_LIMIT, &rate,GROUP_BY_SCAN, waveforms);/測(cè)試程序運(yùn)行時(shí)使用 for(j=0;j= upper_limit) SetCtrlVal (handle, PANEL_ALARM_HIGH, ON); else SetCtrlVal (handle, PANEL_ALARM_HIGH, OFF); if (tempj = lower_limit) SetCtrlVal (handle, PANEL_ALARM_LOW, ON); else SetCtr

36、lVal (handle, PANEL_ALARM_LOW, OFF); /* Every 10 readings, perform analysis */ if (count = 10) count = 0; StdDev (temp_history, 10, &mean, &std_dev); SetCtrlVal (handle, PANEL_MEAN, mean); SetCtrlVal (handle, PANEL_STD_DEV, std_dev); Histogram (temp_history, 10, 15, 45, hist_array, x_array, 10); for

37、 (i=0;i10;i+) y_arrayi = y_arrayi + hist_arrayi; PlotXY (handle, PANEL_TEMP_HIST, x_array, y_array, 10, VAL_DOUBLE,VAL_INTEGER,VAL_VERTICAL_BAR,VAL_EMPTY_SQUARE, VAL_SOLID, 1, VAL_YELLOW); return 0; int CVICALLBACK UpdateRate(int panel, int control, int event, void *callbackData, int eventData1, int

38、 eventData2) double readings; switch (event) case EVENT_COMMIT : GetCtrlVal (handle, PANEL_RATE, &readings); rate = 1.0 / readings; SetCtrlAttribute(handle,PANEL_PROCESSTIMER,ATTR_INTERVAL, rate); break; return 0; int CVICALLBACK Reset(int panel, int control, int event, void *callbackData, int event

39、Data1, int eventData2) int i; switch (event) case EVENT_COMMIT : DeleteGraphPlot (handle, PANEL_TEMP_HIST, -1, 1); for (i=0;i10;i+) y_arrayi = 0; break; return 0; int CVICALLBACK SetAlarms(int panel, int control, int event, void *callbackData, int eventData1, int eventData2) if (event = EVENT_VAL_CHANGED) switch (control) case PANEL_UPPER_LIMIT : GetCtrlVal (handle, PANEL_UPP