基于lebview虛擬儀器設(shè)計

1、基于labview的虛擬儀器設(shè)計xxx， 物理與電子信息學院摘 要：通過引入對labview的介紹，對labview的特點以及應(yīng)用范圍有了一定的了解，文章然后論述了labview的程序開發(fā)及其應(yīng)用，繼而探討了虛擬儀器的概念、發(fā)展概況和發(fā)展前景，其中也包括虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器相比所具有的優(yōu)越性，在此基礎(chǔ)上，就使用labview開發(fā)平臺設(shè)計虛擬儀器進行的實踐情況作了舉例介紹，也即超聲導波斷軌檢測系統(tǒng)的設(shè)計。在設(shè)計中大致論述了該設(shè)計的基本原理以及設(shè)計所需要的硬件模塊和軟件模塊的設(shè)計內(nèi)容和每個模塊的工作原理，并且展示了設(shè)計系統(tǒng)的檢測面板以及檢測控制所反饋的內(nèi)容。關(guān)鍵詞：labview；虛擬儀器；硬件模塊

2、；軟件模塊；檢測控制design of virtual instrument based on labviewxxx, institute of physics and electronic informationabstract: by introducing the introduction of labview, we have a certain understanding of the scope of labview features and applications, the article then discusses the labview program developme

3、nt and application, and then discusses the concept of virtual instruments, the development of overview and development prospects, including advantages when comparison virtual instrument with the traditional instruments, in this based on the development platform designed for the use of labview virtua

4、l instruments were examples of practical situations, ie, guided waves broken rail detection system design. broadly discussed in the design of the basic principles of the design and the design of the required hardware modules and software modules of the design content and the working principle of eac

5、h module , and show the detection panel design and testing of feedback control of the content.keywords: labview, virtual instruments, hardware modules, software modules, detection and control1 labview 簡介1.1labview介紹1 labview是laboratory virtual instrument engineering workbench的縮寫。它是一個工程軟件包。1986年，美國國家

6、儀器公司(national instruments)開發(fā)研制出它基于蘋果公司的macintosh微機的最早版本。之后，該公司不斷推出基于各種操作系統(tǒng)的labview版本。1998年ni公司推出了基于windows 95windows nt40的最新版本labview 50和它的姊妹軟件包labwindowscvi 50labview，它們的出現(xiàn)開創(chuàng)了虛擬儀器的儀器研究新方法。labview采用圖形化語言編程，以方框圖的形式編制程序，運用的設(shè)備圖標與科學家、工程師們習慣的大部分圖標基本一致，這使得編程過程和思維過程非常相似。labview提供了大量的函數(shù)和子程序支持用戶的任務(wù)，也提供了一些專用程

7、序如gpib設(shè)備控制、vxi總線控制、串行口設(shè)備控制、以及數(shù)據(jù)分析、顯示和存儲。labview還提供了專門用于程序開發(fā)的工具箱，使得用戶能夠設(shè)置斷點，動態(tài)執(zhí)行程序來觀察數(shù)據(jù)的傳輸過程，以進行方便的調(diào)試。同時，labview 可調(diào)用windows動態(tài)連接庫和用戶自定義的動態(tài)連接庫中的函數(shù)，以解決對某些非ni公司支持的硬件在使用過程中的驅(qū)動問題。labview 的cin節(jié)點使用戶可以使用由其它語言(如ansi c)編譯的程序模塊，使labview 成為一個完全開放式的開發(fā)平臺。此外，labview 還直接支持動態(tài)數(shù)據(jù)交換(dde)、結(jié)構(gòu)化查詢語言(sql)、tcp和udp網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等。1.2 lab

8、view的標志圖1.1 labview的標志1.3 labview的程序圖2圖1.2 labview程序圖2 labview的特點和應(yīng)用范圍2.1 labview的特點 labview擁有豐富的分析模塊，可以滿足用戶從統(tǒng)計過程控制到數(shù)字信號處理dsp等方面的要求。分析庫中還包括信號發(fā)生、信號處理、數(shù)組和矩陣運算、線性估計、復數(shù)算法、數(shù)字濾波、曲線擬合等功能模塊。模塊總數(shù)超過200個。 在數(shù)據(jù)描述方面，labview提供了開發(fā)圖形用戶接口gui的手段。用戶可以在前面板上放置各種各樣的圖表、開關(guān)、按鈕等。在windows支持下的labview，提供了與windows一致的窗口功能。用戶還可以將數(shù)據(jù)

9、輸出到打印機或繪圖機上。它的文件處理功能也很完善。2.2 labview的應(yīng)用范圍3labview幾乎可以滿足各個方面的應(yīng)用要求，如自動檢測、過程控制、實驗室自動化、工廠自動化等。它為各行各業(yè)提供了三個最基本的功能：數(shù)據(jù)采集和控制、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)描述。在數(shù)據(jù)采集和控制方面，labview提供了對gpib（如ieee-488.e等)、rs-232、vxi-vem（擴展儀器系統(tǒng))以及daq（數(shù)據(jù)采集系統(tǒng))設(shè)備的控制。用戶可以在同一個系統(tǒng)中任意組合這幾種設(shè)備4， 而且labview使得它們的驅(qū)動程序具有模塊化，可以重復使用，最大限度地減少軟件開發(fā)的工作量。3 labview的程序開發(fā) 利用labvi

10、ew開發(fā)程序，同利用一般語言開發(fā)程序略有不同。在labview中，有兩個工作界面：一個稱之為前面板front panel，另一個被稱為接線板。前面板是用戶設(shè)計界面，諸如儀器面板、控制流程圖等。開發(fā)者可利用labview提供的多種模塊，在前面板上形成所需要的界面。簡單地說，前面板為用戶建立直觀影象，使用戶感到如同在傳統(tǒng)儀器面前一樣。接線板是編程界面，開發(fā)者在屏幕上用連線的方法把虛擬儀器連接起來，形成程序。前面板應(yīng)用了現(xiàn)在最流行的gui(圖形用戶接口)技術(shù)。接線板則利用普通的程序技術(shù)，提供快速建立、檢查和修改程序的手段。 用戶可以在前面板上放置多種控制器和指示器?？刂破饔脕斫邮沼脩糨斎雸?zhí)行程序。指

11、示器則用來反映程序運行過程中用戶所關(guān)心的各種變量。 在接線板上，開發(fā)者可以象傳統(tǒng)開發(fā)一樣，使用各種程序控制結(jié)構(gòu)，如順序、條件、循環(huán)等，也可以使用其它vi。連線的過程不僅表達了各功能模塊之間輸入和輸出的關(guān)系，而且也建立了數(shù)據(jù)的流動路徑。labview是一種數(shù)據(jù)流程序，各個vi和功能模塊的動作要等到全部輸入數(shù)據(jù)就緒后才開始，其輸出也要等到vi或功能模塊轉(zhuǎn)換結(jié)束之后才有效。 為了便于開發(fā)，labview提供了多種基本的vi，包括各種簡單運算、數(shù)據(jù)采集、分析工具及網(wǎng)絡(luò)、文件操作等功能。這正是labview的優(yōu)勢所在。與c語言一樣，labview程序也是分層次并且模塊化了的，開發(fā)者可以把應(yīng)用任務(wù)分解、化

12、簡，最后利用labview所提供的最基本的功能，逐層通過vi來完成一個復雜的電路。一旦程序開發(fā)完成，用戶就可以通過前面板上的控制器控制程序執(zhí)行并在指示器上觀察執(zhí)行過程。 此外，labview還有與c語言的接口，以使用戶使用用c語言編寫的程序。同時，labview的實時系統(tǒng)還可以提供一種簡化的運行手段，以便大大地壓縮系統(tǒng)的開銷。4 labview的的應(yīng)用5 由于虛擬儀器具有性能價格比高的優(yōu)點，儀器的功能也越來越完善，圖形用戶接口正在被更多的人們所接受。這里僅以信號分析儀為主的虛擬儀器測試系統(tǒng)為例，簡要介紹如何使用labview軟件來開發(fā)虛擬儀器的基本方法及虛擬儀器系統(tǒng)的實現(xiàn)。labview采用圖

13、形化語言編程，以方框圖的形式編制程序，運用的設(shè)備圖標與科學家、工程師們習慣的大部分圖標基本一致，這使得編程過程和思維過程非常相似。labview提供了大量的函數(shù)和子程序支持用戶的任務(wù)，也提供了一些專用程序如gpib設(shè)備控制、vxi總線控制、串行口設(shè)備控制、以及數(shù)據(jù)分析、顯示和存儲。labview還提供了專門用于程序開發(fā)的工具箱，使得用戶能夠設(shè)置斷點，動態(tài)執(zhí)行程序來觀察數(shù)據(jù)的傳輸過程，以進行方便的調(diào)試。4.1設(shè)計信號分析儀程序6設(shè)計一種虛擬儀器，除了必要的硬件支撐外，編制一組高質(zhì)量的應(yīng)用程序更是至關(guān)重要的，在編程之前， 必須首先建立該儀器的框架結(jié)構(gòu)，在充分認識和了解儀器的工作機理、測試內(nèi)容的基礎(chǔ)

14、上，擬定程序流程。設(shè)計信號分析儀軟件流程如圖4.17。然后根據(jù)labview所提供的各種資源，采用層次化和模塊化的編程方法進行系統(tǒng)編程。 圖4.1 信號分析儀的軟件流程 信號分析儀主程序調(diào)用了aiwave。vi子程序進行波形輸入調(diào)用array subset，index等函數(shù)對波形處理與顯示，avwave。vi通過調(diào)用aiconfig等子程序進行數(shù)據(jù)輸入，程序調(diào)用hanning等窗函數(shù)vi用了濾波器和fft變換， 對波形信息進行整形及頻潛分析，根據(jù)不同的輸人信號進行模擬運行，設(shè)置斷點， 跟蹤和調(diào)試，進行排錯，直到滿足要求為止。4.2設(shè)計儀器面板8信號分析儀波形見圖4.2兩個畫面，圖中分別顯示出原

15、始之勿衫和分析后的波形，控制方式為雙畫面分別控制，其操作方式由傳統(tǒng)的旋鈕控制方式變?yōu)橐荒苛巳坏膱D標方式操作時，只需用鼠標去選擇控制區(qū)中某個圖標，并且指向所控制的對象，即可完成對顯示波形的移動，局部放大，縮小等等。輸入控制，參數(shù)設(shè)置均以菜單選擇和填充方式，操作十分簡便。圖4.2 信號分析儀面板波形4.3程序運行 當儀器程序編制完畢，就可以與硬件連接，將daq板相應(yīng)通道與被測系統(tǒng)連接，只要設(shè)置和連接正確，選擇程序按鈕，程序運行，儀器即可對被測信號進行數(shù)據(jù)采集、分析、處理和顯示，打印輸出等等，也可以通過鍵盤和鼠標協(xié)同對參數(shù)的設(shè)置進行修改，還可以對波形進行如放大、縮小、移動等各種操作，得到滿意的分析結(jié)

16、果，按照同樣的設(shè)計構(gòu)思，還完成了對雙蹤示波器，信號發(fā)生器等的設(shè)計，形成一個多功能的通用測試儀器系統(tǒng)，取得了滿意的效果。5 虛擬儀器5.1虛擬儀器簡介9 虛擬儀器是一種全新的儀器概念，在自動化檢測領(lǐng)域的應(yīng)用正方興未艾，而ni（national instruments）公司的實驗室虛擬儀器工程工作平臺labview是科學家和工程師們進行虛擬儀器應(yīng)用開發(fā)的首選工作平臺。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)儀器開始向計算機化的方向發(fā)展。虛擬儀器是90年代提出的新概念，虛擬儀器技術(shù)的提出與發(fā)展，標志著二十一世紀自動測試與電子測量儀器領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的一個重要方向。所謂虛擬儀器，就是在通用的計算機平臺上定義和設(shè)計儀器的

17、測試功能，使用者操作這臺計算機，就像是在使用一臺專門設(shè)計的電子儀器。虛擬儀器發(fā)展概況及前景由于微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、軟件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高度發(fā)展及其在電子測量技術(shù)與儀器上的應(yīng)用，新的測試理論、測試方法、測試領(lǐng)域以及新的儀器結(jié)構(gòu)不斷出現(xiàn)，在許多方面已經(jīng)突破傳統(tǒng)儀器的概念，電子測量儀器的功能和作用已經(jīng)發(fā)生了質(zhì)的變化。在這種背景下，八十年代末美國率先研制成功虛擬儀器。美國是虛擬儀器的誕生地，也是全球最大的虛擬儀器制造國，生產(chǎn)虛擬儀器的主要廠家有hp公司、tektronix公司，此外還有ni公司、keithely公司、iotech公司等。目前，虛擬儀器在那些發(fā)達國家中設(shè)計、生產(chǎn)、使用已經(jīng)十分普及。在

18、美國，虛擬儀器系統(tǒng)及其圖形編程語言，已成為各大學理工科學生的一門必修課程，而在我國虛擬儀器的設(shè)計、生產(chǎn)、使用正在起步。國內(nèi)專家預(yù)測，未來的幾年內(nèi)，我國將有50的儀器為虛擬儀器。屆時，國內(nèi)將有大批企業(yè)使用虛擬儀器系統(tǒng)對生產(chǎn)設(shè)備的運行狀況進行實時監(jiān)測。隨著微型計算機的發(fā)展，各種有關(guān)軟件不斷誕生，虛擬儀器將會逐步取代傳統(tǒng)的測試儀器而成為測試儀器的主流。5.2虛擬儀器的主要特點 傳統(tǒng)電子儀器存在的諸多弱點使傳統(tǒng)儀器已漸漸不能滿足工業(yè)自動化和測量領(lǐng)域的需要。虛擬儀器在靈活性、性價比、用戶化等方面，有著得天獨厚的優(yōu)勢，是傳統(tǒng)儀器無法媲美的。下面將虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器進行一下全面對比：（1）靈活性：虛擬儀器可

19、由用戶自行定義功能模塊，大大擴展了其靈活性。（2）費用：虛擬儀器的開發(fā)維護費用更低，系統(tǒng)組建時間更短。只需通過增加軟件模塊或者通用硬件模塊來增添新的測量功能，縮短了系統(tǒng)的更新時間，而且有利于系統(tǒng)的擴展。（3）用戶化：虛擬儀器通過軟件技術(shù)可實現(xiàn)豐富、快捷、方便的用戶界面，通過多種數(shù)據(jù)顯示方式能夠提供更為全面豐富的信息，用戶使用時一目了然。即便是有特殊要求的復雜界面，也可以借助更深入的編程技術(shù)得以實現(xiàn)。（4）測量誤差：由于虛擬儀器在pc機上運行，不同的pc機上運行具有相同的效果，個體差異很小。（5）數(shù)據(jù)處理：計算機運算速度的日益提高，使虛擬儀器處理數(shù)據(jù)的過程非?？焖?，而數(shù)字信號處理理論的成熟發(fā)展使

20、得數(shù)據(jù)處理過程更為可信、精確。虛擬儀器可方便地對數(shù)據(jù)進行編輯、存儲和打印。5.3虛擬儀器在各領(lǐng)域的應(yīng)用10 由于虛擬儀器技術(shù)的強有力支持，科學家和工程師們可以方便地建立適合自己需要的測控系統(tǒng)，再也不必將自己封閉在固定傳統(tǒng)儀器的狹窄天地中。在電子測量、電力工程、物礦勘探、醫(yī)療、振動分析、聲學分析、故障診斷及教學科研等諸多領(lǐng)域中都有極為廣泛的應(yīng)用。 在電子和通信工程中，虛擬儀器可用于電子測量和信號分析；在自動化檢測領(lǐng)域內(nèi)，虛擬儀器可用于數(shù)據(jù)采集和控制；在航天航空學科里，虛擬儀器可用于監(jiān)測和分析火箭或衛(wèi)星傳遞來的復雜數(shù)據(jù)，已被美國航天航空局（nasa）用于火星探險；在基礎(chǔ)學科的研究中，虛擬儀器可用于

21、設(shè)計實驗系統(tǒng)，例如用于生化領(lǐng)域中監(jiān)測薄膜分子的相互作用，以及醫(yī)學領(lǐng)域中研究嗅覺和視覺。6 超聲導波斷軌檢測系統(tǒng)的設(shè)計116.1設(shè)計原理 鋼軌材料作為固體聲傳播介質(zhì)具有良好的聲導管特性，當超聲波被局限在棒狀或管狀介質(zhì)的邊界內(nèi)傳播時，邊界對超聲波產(chǎn)生反復不斷的反射傳導，這樣就形成了由縱波、橫波、表面波、蘭姆波等基本超聲波類型以各種方式組合形成的超聲導波與傳統(tǒng)單一波形的能量集中式超聲檢測方法相比，超聲導波具有檢測頻率相對較低、傳播距離遠、檢測距離長等特點。其檢測原理如圖6.1所示。圖6.1 超聲導波斷軌檢測系統(tǒng)原理圖 在圖6.1中，發(fā)射器向固定在鋼軌軌腰上的超聲波換能器發(fā)射高壓脈沖電信號，壓電換能器

22、通過逆壓電效應(yīng)原理向鋼軌中發(fā)射超聲導波信號，經(jīng)鋼軌傳導后在接收端由超聲波探頭接收。通過接收端對所獲得信號的幅值比較，或在給定窗口時間內(nèi)能否接收到事先設(shè)定的超聲信號，判定接收端與發(fā)射端之間的鋼軌完整情況。 該方法采用機械波作為檢測信號，因此基本不受牽引回流與鋼軌電氣參數(shù)影響。且設(shè)備原理簡單，安裝和維護方便，設(shè)備功耗成本相對較低，非常適用于較長無縫鋼軌斷裂檢測。在長大隧道、南方山區(qū)潮濕積水和采用整體道床的軌道一次參數(shù)不良的地區(qū)，可以替代軌道電路完成斷軌檢測。6.2系統(tǒng)硬件設(shè)計系統(tǒng)硬件組成超聲導波斷軌檢測系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)主要由超聲導波發(fā)射、數(shù)據(jù)采集、信號接收調(diào)理和上位機4個部分組成，如圖6.2所示。圖

23、6.2 單檢測區(qū)間系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖 工作過程中，首先由上位機程序控制數(shù)據(jù)采集模塊板卡的2路模擬輸出通道，產(chǎn)生高頻脈沖信號鏈，然后經(jīng)由超聲波發(fā)射模塊驅(qū)動超聲波探頭，探頭通過壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)原理向鋼軌中發(fā)射超聲導波檢測信號，經(jīng)鋼軌傳導后在另一端由接收探頭接收。接收到的信號經(jīng)接收調(diào)理模塊簡單處理后，送至數(shù)據(jù)采集卡進行采集，最后利用上位機軟件處理接收來的檢測數(shù)據(jù)，綜合分析出檢測區(qū)間內(nèi)的鋼軌完整情況。6.3硬件模塊的功能 數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集模塊主要完成實時數(shù)據(jù)采集和模數(shù)轉(zhuǎn)換工作。系統(tǒng)采用由美國國家儀器公司生產(chǎn)的ni-usb6251數(shù)據(jù)采集卡，該采集卡有8路采樣率達1.25 ms/s的16位差分模擬輸入

24、通道、24路數(shù)字i/o以及2路bnc模擬輸出通道，可以滿足系統(tǒng)對超聲波檢測信號的發(fā)生、采集及向計算機傳送數(shù)據(jù)的功能需求。 超聲導波發(fā)射超聲波信號發(fā)射模塊由功率放大器和超聲波探頭組成。其中，功率放大器的作用是放大由數(shù)據(jù)采集卡模擬輸出通道產(chǎn)生的脈沖激勵信號，并驅(qū)動發(fā)射探頭工作。發(fā)射模塊中選用美國t&c公司的ultra2020型功率放大器，其工作頻率范圍為0.0115 mhz，輸出功率可達50 w。超聲波探頭是利用壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)原理，將脈沖電信號轉(zhuǎn)化為聲波類型的物理信號，通過介質(zhì)傳播，由接收端對信號的波形與衰減進行分析判斷介質(zhì)內(nèi)部情況的器件。超聲波換能器選用具有雙頻特性的ntk公司da4452

25、5-46型壓電換能器，其發(fā)射頻率有25 khz和40 khz2種。信號接收調(diào)理該模塊中包含的接收傳感器用于采集和提取鋼軌中的超聲導波信號，并通過信號調(diào)理電路轉(zhuǎn)換為可測量的電壓信號供數(shù)據(jù)采集卡采集。傳感器采用美國endevco公司的7259a-100型加速度傳感器，其具有極寬的頻響特性，可在惡劣環(huán)境狀況下測量高頻振動，并采用了環(huán)形剪切式設(shè)計，具有高達80 khz的共振頻率，工作溫度可達-55125 。由于壓電式加速度傳感器為高阻抗、自發(fā)電式元件，無需外接電源，但輸出為電荷信號，因此必須通過信號調(diào)理電路轉(zhuǎn)換為電壓量后再進行采集。信號調(diào)理電路如圖6.3所示，其主要原理是一個帶反饋電容的電壓放大器。工

26、作時輸出電壓經(jīng)cf電容反饋回來，以維持輸入電壓為零，從而將輸入電荷量轉(zhuǎn)換為低阻抗的輸出電壓量，并消除電纜電容cc 的影響。圖6.3 信號接收與調(diào)理模塊電路原理圖 7 系統(tǒng)軟件設(shè)計超聲導波斷軌檢測系統(tǒng)采用基于虛擬儀器技術(shù)的labview開發(fā)環(huán)境進行軟件編程設(shè)計，實現(xiàn)檢測信號的生成、接收、處理、斷軌判斷和記錄功能，系統(tǒng)軟件框架和流程如圖7.1和圖7.2所示12。圖7.1 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)框架圖圖7.2 系統(tǒng)軟件流程圖7.1 檢測信號生成程序 該部分采用labview仿真信號發(fā)生器編程，產(chǎn)生2路頻率相同但脈寬相異的高頻脈沖振蕩信號，通過daq輸出控件直接驅(qū)動usb-6251卡的2個模擬輸出通道，產(chǎn)生高頻

27、脈沖振蕩信號，最終控制超聲波發(fā)射模塊向鋼軌中發(fā)射超聲導波。7.2 數(shù)據(jù)采集程序 由于ni-usb6251 卡支持daqmx驅(qū)動程序，所以設(shè)計時直接使用daqmx da-ta acquisition開發(fā)。在這一部分中，主要是采集參數(shù)的設(shè)置，包括物理通道的選擇、采樣模式、采樣率、每通道采樣數(shù)、輸入方式的配置和采樣邊界值的設(shè)置等。7.3 斷軌判斷與報警程序 斷軌判斷與報警程序采用用戶事件編寫。當給定時間間隔內(nèi)接收到的信號采樣值低于設(shè)定的閾值時，就會觸發(fā)用戶事件，產(chǎn)生斷軌報警，并進行數(shù)據(jù)記錄。7.4 數(shù)據(jù)保存程序 數(shù)據(jù)保存是把采集的接收端信號特征數(shù)據(jù)及其對應(yīng)時間保存到mysql 數(shù)據(jù)庫。其程序是首先進

28、行數(shù)據(jù)庫的選擇和數(shù)據(jù)庫表格的建立，然后用labsql工具包將采集的數(shù)據(jù)按照一定的時間間隔保存到數(shù)據(jù)庫的表格里。另外對報警時刻的波形進行報警日志記錄，供日后波形回放和斷軌分析時使用。7.5 歷史數(shù)據(jù)查詢程序 歷史數(shù)據(jù)查詢程序可將已保存在數(shù)據(jù)庫中的波形特征數(shù)據(jù)讀取出來供用戶分析。由于保存數(shù)據(jù)表格的主鍵已設(shè)為保存時刻，每個數(shù)據(jù)在時間上是唯一的，所以歷史數(shù)據(jù)的查詢只需要從數(shù)據(jù)庫里按照一定的條件進行檢索就可以完成。另外，該部分程序還能提供報警事件的波形回放功能。7.6 用戶操作界面13根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計要求，在上位機上顯示的斷軌檢測系統(tǒng)用戶界面如圖7.3所示。該界面主要包括： （1）系統(tǒng)時間與操作員登陸窗口；

29、 （2）系統(tǒng)開關(guān)與工作狀態(tài)指示燈； （3）超聲波信號源開關(guān)與波形顯示面板； （4）接收端兩軌信號接收與分離顯示界面； （5）斷軌報警閾值參數(shù)設(shè)定、報警指示燈和設(shè)備故障自檢指示燈； （6）數(shù)據(jù)存儲面板。圖7.3 超聲導波斷軌檢測系統(tǒng)控制面板 在圖7.3中，鋼軌兩端為模擬通道輸出的2路脈沖間隔不同的超聲波脈沖信號，經(jīng)鋼軌傳導后在中間由數(shù)據(jù)采集卡采集，信號經(jīng)濾波、放大后顯示在中間面板上。再經(jīng)過延時算法將2路信號分離開，分別顯示于相鄰面板上。在此圖中，接收信號分離后，由于軌1信號低于設(shè)定幅值，系統(tǒng)判斷軌1發(fā)生斷軌，并做報警提示。其他3個軌段信號幅值均大于給定閾值，鋼軌狀況良好。結(jié)束語labview作為一種圖形化的編程語言的開發(fā)環(huán)境，它廣泛地被工業(yè)界、學術(shù)界和研究實驗室所接受，視為一個標準的數(shù)據(jù)采集和儀器控制軟件。虛擬儀器的出現(xiàn)是儀器發(fā)展史上的一場革命，代表著儀器發(fā)展的最新方向和潮流，對科學技術(shù)的發(fā)展和工業(yè)生產(chǎn)的進步產(chǎn)生不可估量的影響。虛擬儀器利用個人計算機強大的圖形環(huán)境和在線幫助功能，建立虛擬儀器面板，完成對儀器的控制、數(shù)據(jù)分析和顯示，代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器，改變傳統(tǒng)儀器的使用方式，提高儀器的功能和使用效率，大幅度降低儀器價格，使用戶可以根據(jù)自己的需要定義儀器的功能。虛擬儀器廣泛應(yīng)用