基于labview的壓力采集系統(tǒng)

1、測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙1目 錄第一章測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)書. 2 2第二章總體設(shè)計(jì)方案. 6 6一、.現(xiàn)代測(cè)控系統(tǒng)發(fā)展概述 6二、.測(cè)控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖 8三、.壓力傳感器的發(fā)展與概述 9第三章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì). 1010一、JLU-ELVIS型數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的介紹.10二、.壓力測(cè)量與處理的基本原理. 11三、.主要芯片的介紹 12四、.傳感器的選擇13第四章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì). 1616一、.程序流程圖的設(shè)計(jì). 16二、.前面板的設(shè)計(jì)17三、.框圖程序的設(shè)計(jì) 19第五章 系統(tǒng)調(diào)試、運(yùn)行以及結(jié)果. 3535一、.程序調(diào)試35二、.運(yùn)行以及結(jié)果36第六章 LabVIEWLabVIEW 課程設(shè)計(jì)

2、的心得體會(huì). 3737測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙2參考文獻(xiàn). 3939測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙3第一章 測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)書題目：基丁虛擬儀器技術(shù)的壓力測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)任務(wù)本課題所要求設(shè)計(jì)的基丁虛擬儀器技術(shù)的壓力測(cè)量系統(tǒng)的工作原理為：利用壓力應(yīng)變片，將所受的壓力轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。當(dāng)加在應(yīng)變片上的壓力變化時(shí)，應(yīng) 變片的阻值發(fā)生變化，橋式電路輸出由此產(chǎn)生的電壓信號(hào)。 首先，應(yīng)設(shè)計(jì)硬件電 路對(duì)該信號(hào)進(jìn)行初步的調(diào)理包括空載調(diào)零和將信號(hào)進(jìn)行兩級(jí)放大，然后由NIELVIS II 數(shù)據(jù)采集平臺(tái)提供的模擬輸入通道送至計(jì)算機(jī)中, 利用虛擬儀器軟件開 發(fā)平臺(tái) LabVIEW床開發(fā)系統(tǒng)軟件，以實(shí)現(xiàn)對(duì)語(yǔ)

3、音信號(hào)的采集、分析、處理與報(bào)表 生成等。并利用 LabVIEW編寫的軟件系統(tǒng)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理。具體指標(biāo)與要求如 下：（一）硬件設(shè)計(jì)要求1、理解壓力測(cè)量的原理，要求對(duì)壓力應(yīng)變片進(jìn)行選型，對(duì)壓力信號(hào)調(diào)理電路進(jìn) 行設(shè)計(jì)，說明其工作原理。2、理解 NI ELVIS II 數(shù)據(jù)采集平臺(tái)的工作原理，通過 NI ELVIS II 數(shù)據(jù)采集平臺(tái) 對(duì)壓力信號(hào)及其調(diào)理電路出來的電壓信號(hào)進(jìn)行采集、分析與處理。（二）軟件設(shè)計(jì)要求要求采用狀態(tài)機(jī)的軟件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)壓力測(cè)量系統(tǒng)軟件。系統(tǒng)軟件具有 “系統(tǒng)初始化”、“系統(tǒng)等待”、“數(shù)據(jù)采集”、“報(bào)表生成” “打開報(bào)表”、 “退出”等功能。具體要求如下：1、系統(tǒng)初始化壓力測(cè)量系

4、統(tǒng)軟件運(yùn)行后,首先進(jìn)入系統(tǒng)初始化狀態(tài)。系統(tǒng)初始化狀態(tài)主要 可以對(duì) NI ELVIS II 數(shù)據(jù)采集平臺(tái)，所用的數(shù)據(jù)采集通道及軟件界面上的所有控 件進(jìn)行初始化。系統(tǒng)初始化結(jié)束后，軟件進(jìn)行等待狀態(tài)中，等待其他功能的選中 與運(yùn)行。2、系統(tǒng)等待測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙4在系統(tǒng)等待狀態(tài)下，用戶可選擇其他功能并運(yùn)行。要求系統(tǒng)等待狀態(tài)采用事 件驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。3、數(shù)據(jù)采集要求系統(tǒng)可以對(duì)壓力信號(hào)進(jìn)行連續(xù)的實(shí)時(shí)采集、分析與顯示?？蓪?duì)采樣參數(shù)進(jìn)行設(shè)置包括對(duì)所用 NI ELVIS II 數(shù)據(jù)采集平臺(tái)物理通道、采樣速率、每通道采 樣點(diǎn)數(shù)、電壓最大值與最小值等參數(shù)的設(shè)置。 將采集到的時(shí)域波形、壓力大小等 參數(shù)進(jìn)行實(shí)

5、時(shí)顯示。4、報(bào)表生成報(bào)表生成功能可以實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力信號(hào)連續(xù)采集與分析過程中的相關(guān)參數(shù)包括 所用 NIELVIS II 數(shù)據(jù)采集平臺(tái)物理通道，電壓最大值、最小值、采樣速率、每 通道采樣點(diǎn)數(shù)、時(shí)域波形等參數(shù)或波形作為報(bào)表的內(nèi)容進(jìn)行保存。5、打開報(bào)表打開報(bào)表功能可以對(duì)保存的報(bào)表進(jìn)行打開以便進(jìn)行離線進(jìn)行分析和處理。6、退出按下“退出”鍵，將退出系統(tǒng)軟件。要求系統(tǒng)軟件界面設(shè)計(jì)友好，方便操作。在系統(tǒng)軟件界面即前面板上必須有 狀態(tài)顯示欄，以顯示軟件當(dāng)前運(yùn)行的狀態(tài)。二、設(shè)計(jì)目的通過本次設(shè)計(jì)使學(xué)生具備：(1) 初步了解測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟，掌握系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，加深對(duì)專業(yè)理論知識(shí)的理解，能夠綜合運(yùn)用所學(xué)的傳感器原理與檢測(cè)

6、技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)、測(cè)控電路、測(cè)控系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)等專業(yè)知識(shí)設(shè)計(jì)測(cè)控系統(tǒng)各個(gè)單元， 并組 成系統(tǒng)。(2) 通過制定測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，合理選擇傳感器及其他元件，正確計(jì)算、選擇各電路和元件參數(shù)，確定尺寸和選擇材料，以及較全面地考慮制造工藝、使 用和維護(hù)等要求，達(dá)到了解和掌握測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)過程和方法的目的。(3) 進(jìn)行設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練。如：計(jì)算、繪圖、熟悉和運(yùn)用設(shè)計(jì)資料(手 冊(cè)、圖冊(cè)、測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙5標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等)以及使用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)、進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算和數(shù)據(jù)處理及計(jì)算機(jī)應(yīng)用的能力。(4) 了解現(xiàn)代儀器科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展前沿，學(xué)習(xí)和掌握基丁虛擬儀器技術(shù)的 測(cè)控系統(tǒng)組成和工作原理；進(jìn)一步掌握虛擬儀

7、器 LabVIEW圖形化軟件設(shè)計(jì)方法與 調(diào)試技巧。(5) 培養(yǎng)學(xué)生查閱資料的能力和運(yùn)用知識(shí)的能力；提高學(xué)生的論文撰寫和表述能力；培養(yǎng)學(xué)生正確的設(shè)計(jì)思想、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)；培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和運(yùn) 用知識(shí)的能力。三、設(shè)計(jì)要求 1、了解和掌握整個(gè)以虛擬儀器技術(shù)平臺(tái)構(gòu)建的測(cè)控系統(tǒng)組成、工 作原理、各單元功能和應(yīng)用背景。2、根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行文獻(xiàn)資料的檢索，根據(jù)測(cè)控系統(tǒng)的功能和工作原理， 確定測(cè)控系統(tǒng)的功能，制定設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)虛擬儀器面板。3、合理選擇傳感器的種類與型號(hào)，設(shè)計(jì)信號(hào)調(diào)理電路；利用虛擬儀器技術(shù) 軟件開發(fā)平臺(tái) LabVIEVWB 編寫與調(diào)試系統(tǒng)軟件。4、按學(xué)校課程設(shè)計(jì)的撰寫規(guī)范撰寫且提交一份完整的

8、設(shè)計(jì)報(bào)告。四、設(shè)計(jì)內(nèi)容1、基丁虛擬儀器技術(shù)的壓力測(cè)量系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)。2、基丁虛擬儀器技術(shù)的壓力測(cè)量系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。具體設(shè)計(jì)內(nèi)容詳見前面的設(shè)計(jì)任務(wù)。五、設(shè)計(jì)報(bào)告要求報(bào)告中提供如下內(nèi)容：1、目錄2、正文(1) 設(shè)計(jì)任務(wù)書(只需要打印指導(dǎo)教師提供的設(shè)計(jì)任務(wù)書， 不要對(duì)任務(wù)書的內(nèi) 容進(jìn)行任何的修改)；(2) 總體設(shè)計(jì)方案(包括對(duì)現(xiàn)代測(cè)控系統(tǒng)發(fā)展的概述，構(gòu)建一個(gè)測(cè)控系統(tǒng)的總 體結(jié)構(gòu)圖，壓力測(cè)量與處理的基本原理、壓力傳感器的發(fā)展與概述等，壓力測(cè)量 信號(hào)調(diào)理電路的設(shè)計(jì)，測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙6并根據(jù)任務(wù)書要求，選擇合適的技術(shù)參數(shù)和技術(shù)方案， 對(duì) 多種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析比較，系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖概述等 ）；（3）

9、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，包括傳感器的選擇（測(cè)量原理分析，傳感器的量程、測(cè)量 精度與結(jié)構(gòu)、型號(hào)的確定）、信號(hào)調(diào)理電路的選擇、設(shè)計(jì)及計(jì)算（根據(jù)測(cè)量要求、 傳感器的類型及特點(diǎn)，選擇或設(shè)計(jì)合適的信號(hào)調(diào)理電路，并繪制電氣系統(tǒng)原理圖。）；（4） 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，包括系統(tǒng)軟件程序流程圖、前面板與框圖程序的設(shè)計(jì)及 功能實(shí)現(xiàn)方法等；（5）系統(tǒng)總體調(diào)試、運(yùn)行及其結(jié)果；要求有程序和運(yùn)行結(jié)果等。3、 收獲、總結(jié)與體會(huì)4、 參考文獻(xiàn)（不低丁 20 篇）六、設(shè)計(jì)進(jìn)度安排本課程設(shè)計(jì)共需 2 周時(shí)間，其具體安排見下表時(shí)間上午下午第一周星期一設(shè)計(jì)動(dòng)員、布置設(shè)計(jì)任務(wù)查找與消化相關(guān)資料星期二查找與消化相關(guān)資料總體方案設(shè)計(jì)星期三總體方案設(shè)計(jì)系統(tǒng)

10、硬件設(shè)計(jì)星期四系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)星期五系統(tǒng)硬件調(diào)試系統(tǒng)硬件調(diào)試第二周星期一系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)星期二系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)星期三系統(tǒng)軟件調(diào)試系統(tǒng)總體調(diào)試及性能分析與總結(jié)星期四撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告星期五完成設(shè)計(jì)報(bào)告并上交答辯七、設(shè)計(jì)考核辦法本設(shè)計(jì)滿分為 100分，從設(shè)計(jì)平時(shí)表現(xiàn)、設(shè)計(jì)報(bào)告及設(shè)計(jì)答辯三個(gè)方面進(jìn)行評(píng)分，其所占比例分別為 20% 40% 40%測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙7第二章總體設(shè)計(jì)方案一、現(xiàn)代測(cè)控系統(tǒng)發(fā)展概述20世紀(jì) 70 年代以來，測(cè)量技術(shù)不斷進(jìn)步，出現(xiàn)了很多智能儀表，這些儀表 在微電子的基礎(chǔ)上，與計(jì)算機(jī)相結(jié)合，使得基丁儀表的測(cè)量技術(shù)漸漸演變， 成為 一門包含機(jī)

11、械、電子、計(jì)算機(jī)的獨(dú)立的學(xué)科?，F(xiàn)代測(cè)控技術(shù)在追求儀表智能化的同時(shí)，還對(duì)其穩(wěn)定性、可靠性和適應(yīng)性要 求也不斷提高，相應(yīng)的，隨著技術(shù)發(fā)展，測(cè)控技術(shù)大量應(yīng)用高新技術(shù)和新的科學(xué) 研究成果，測(cè)控技術(shù)的技術(shù)指標(biāo)與功能不斷提高。 作為代表，測(cè)控儀器儀表單元 微小型化、智能化日趨明顯。測(cè)控技術(shù)的兩個(gè)方面，一個(gè)是測(cè)一個(gè)是控。“測(cè)”是依靠傳感器和信號(hào)傳輸電路，即測(cè)控電路；“控”則是依靠現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的計(jì)算處理能力，根據(jù)數(shù)據(jù)得出 相應(yīng)結(jié)果，通過反饋等方式控制整個(gè)系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為測(cè)控技術(shù)中的中堅(jiān)力量，丁是，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也就自然而然的越來越成為測(cè)控技術(shù)滿足實(shí)際需求的關(guān)鍵支持。但是不可否認(rèn)，測(cè)控電路依然是測(cè)控技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，

12、和另一個(gè)重要的發(fā)展方向?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的融入不但使現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)在各方面得到廣泛應(yīng)用，而且加快了現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的發(fā)展，形成了現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)朝微型化、 集成化、遠(yuǎn)程化、網(wǎng)絡(luò) 化、虛擬化等方向發(fā)展。同時(shí)，現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的技術(shù)，既包括硬件、軟件的設(shè)計(jì)，乂包括系統(tǒng)的集成，隨著其在國(guó)防、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域應(yīng) 用的深度和廣度的擴(kuò)大，它將為提高生產(chǎn)效率、改進(jìn)技術(shù)水平做出巨大的貢獻(xiàn)。新型傳感器技術(shù)、現(xiàn)代測(cè)控總線技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)、遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)、測(cè)控 系統(tǒng)集成技術(shù)等，都是這門涉及廣泛的學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì)和方向。新型傳感器技術(shù)向微型化、數(shù)字化、集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化傳感器、光纖 傳感器和生物傳感器等幾個(gè)方向發(fā)展

13、。傳感器是信息時(shí)代的三大支柱之一，目前新的智能化傳感器層出不窮，微處 理器和網(wǎng)絡(luò)與傳感器的融合技術(shù)快速發(fā)展，新型傳感器在測(cè)量?jī)x器儀表、測(cè)控系 統(tǒng)中的應(yīng)用日益廣泛和深入，可以說，新型傳感器技術(shù)的發(fā)展對(duì)現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的 發(fā)展起到了很好的推動(dòng)作用，新型傳感器技術(shù)是現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的一個(gè)重要組成部 分?，F(xiàn)代測(cè)控總線技術(shù)具體包括了 GPIB VXI、CPCk PXI、USB IEEE 1394、現(xiàn) 場(chǎng)總線和LXI這幾類總線，USB&現(xiàn)代的應(yīng)用比重日益增加，也是發(fā)展最為迅速 的總線技術(shù)。測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙8測(cè)控總線是測(cè)控系統(tǒng)的重要組成部分，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，各種總線標(biāo) 準(zhǔn)不斷推出和發(fā)展?，F(xiàn)

14、代測(cè)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)是采用標(biāo)準(zhǔn)總線計(jì)算機(jī)平臺(tái)、功能強(qiáng)大的軟件及應(yīng)用總線技術(shù)的模塊化儀器設(shè)備的有機(jī)結(jié)合。這將極大地增強(qiáng)自動(dòng)測(cè)試設(shè)備的功能與性能。在現(xiàn)代測(cè)控系統(tǒng)中，測(cè)控總線技術(shù)越來越受到重視。因 此，在測(cè)控系統(tǒng)的研制、開發(fā)和應(yīng)用中，選擇好的測(cè)控系統(tǒng)平臺(tái)總線， 不僅有助 丁系統(tǒng)最終以較低成本滿足更高的性能要求，而且可以使系統(tǒng)更加容易擴(kuò)充、升 級(jí)和保護(hù)用戶的投資效益。虛擬儀器技術(shù)包括 LabVIEWffi LabWindows/CVI,包括開發(fā)環(huán)境和虛擬儀器設(shè) 計(jì)。虛擬儀器系統(tǒng)是測(cè)控技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，它從根本上更新了儀器的概念，并在實(shí)際應(yīng)用中表現(xiàn)出傳統(tǒng)儀器無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，可以說虛擬儀器技術(shù)是

15、現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的關(guān)鍵組成部分。虛擬儀器利用計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)采集卡等相應(yīng)硬件 和專用軟件構(gòu)成，既有傳統(tǒng)儀器的特征，乂有一般儀器所不具備的特殊功能， 在 現(xiàn)代測(cè)控應(yīng)用中有著廣泛的應(yīng)用前景。遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)是現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)?；?Internet、現(xiàn)場(chǎng) 總線和無(wú)線通信的遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)這三方面講述應(yīng)用，通過分布式網(wǎng)絡(luò)化測(cè)控系 統(tǒng)、基丁 VXI 和 PXI 總線的遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)。隨著測(cè)控任務(wù)變得日趨復(fù)雜以及大范圍測(cè)控要求的日益增多，進(jìn)行遠(yuǎn)程測(cè) 控、組建網(wǎng)絡(luò)化的測(cè)控系統(tǒng)就顯得非常必要。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也必將在測(cè)控領(lǐng)域得到廣 泛的應(yīng)用，從而有力地帶動(dòng)和促進(jìn)遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)的發(fā)展。采用遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)，不 僅可以降低測(cè)控

16、系統(tǒng)的成本、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離測(cè)控和資源共享，而且還能實(shí)現(xiàn)測(cè)控設(shè) 備的遠(yuǎn)距離診斷與維護(hù)，大大提高測(cè)控的效率。電子設(shè)備測(cè)控系統(tǒng)集成技術(shù)，包括現(xiàn)代測(cè)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)（包括硬件需求 分析、硬件集成、 接口設(shè)計(jì)和可靠性與安全性設(shè)計(jì)） ， 以及現(xiàn)代測(cè)控系統(tǒng)軟件設(shè) 計(jì) （包括采用 COT&勺軟件集成、軟件組態(tài)和集成的標(biāo)準(zhǔn)化）。采用系統(tǒng)集成技術(shù)解決測(cè)控系統(tǒng)的合理構(gòu)成正成為測(cè)控界普遍關(guān)注的話題。測(cè)控系統(tǒng)的規(guī)模和功能各異，且存在各種模塊的集成以及在異構(gòu)和分布環(huán)境下設(shè) 備互連、互操作、數(shù)據(jù)傳輸和通信等諸多問題，測(cè)控一體化系統(tǒng)集成應(yīng)運(yùn)而生。測(cè)控一體化是當(dāng)今測(cè)控系統(tǒng)的發(fā)展方向，它以計(jì)算機(jī)為核心，采用組件技術(shù)將標(biāo) 準(zhǔn)總

17、線、硬件模塊或儀器單元和相應(yīng)的測(cè)控軟件等進(jìn)行構(gòu)建， 同時(shí)貫徹實(shí)施一系 列系統(tǒng)集成標(biāo)準(zhǔn)體系，使之成為通用性和可移植性強(qiáng)的測(cè)控系統(tǒng)。測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙9測(cè)控一體化要求實(shí)現(xiàn)測(cè)控系統(tǒng)的集成， 其目標(biāo)不僅包括測(cè)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) 集成，還包括功能集成、信息集成和環(huán)境集成，同時(shí)還要符合相應(yīng)的系統(tǒng)集成標(biāo) 準(zhǔn)。二、測(cè)控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖開始數(shù)值給定偏 差_ I r控制器執(zhí)行器II測(cè)量變送被控過程 干擾f1111 F數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)輸出結(jié)束三、壓力傳感器的發(fā)展與概述壓力傳感器在各類傳感器中壓力傳感器具有體積小、重量輕、靈敏度高、穩(wěn) 定可靠、成本低、便丁集成化的優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用丁壓力、高度、加速度、液體的 流量、流

18、速、液位、壓強(qiáng)的測(cè)量與控制。除此以外，還廣泛應(yīng)用丁水利、地質(zhì)、氣象、化工、醫(yī)療衛(wèi)生等方面。由丁該技術(shù)是平面工藝與立體加工相結(jié)合，乂便丁集成化，所以可用來制成血壓計(jì)、風(fēng)速計(jì)、水速計(jì)、壓力表、電子稱以及自動(dòng) 報(bào)警裝置等。壓力傳感器已成為各類傳感器中技術(shù)最成熟、性能最穩(wěn)定、性價(jià)比最高的一類傳感器。壓力傳感器的發(fā)展歷程測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙10現(xiàn)代壓力傳感器以半導(dǎo)體傳感器的發(fā)明為標(biāo)志 ，而半導(dǎo)體傳感器的發(fā)展可以 分為四個(gè)階段：(1) 發(fā)明階段(1945 - 1960年)：這個(gè)階段主要是以 1947 年雙 極性晶體管的發(fā)明為標(biāo)志。此后，半導(dǎo)體材料的這一特性得到較廣泛應(yīng)用。史密 斯(C.S. Smi

19、th)與 1945 發(fā)現(xiàn)了硅與錯(cuò)的壓阻效應(yīng)，即當(dāng)有外力作用丁半導(dǎo)體材 料時(shí)，其電阻將明顯發(fā)生變化。依據(jù)此原理制成的壓力傳感器是把應(yīng)變電阻片粘 在金屆薄膜上，即將力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。此階段最小尺寸大約為 1cm 技術(shù)發(fā)展階段(1960 - 1970 年)：隨著硅擴(kuò)散技術(shù)的發(fā)展，技術(shù)人員在硅的 (001)或(110)晶面選擇合適的晶向直接把應(yīng)變電阻擴(kuò)散在晶面上 ，然后在背面 加工成凹形，形成較薄的硅彈性膜片，稱為硅杯。這種形式的硅杯傳感器具有體積 小、重量輕、靈敏度高、穩(wěn)定性好、成本低、便丁集成化的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了金屆-硅 共晶體，為商業(yè)化發(fā)展提供了可能。(3)商業(yè)化集成加工階段(1970 -

20、 1980年)： 在硅杯擴(kuò)散理論的基礎(chǔ)上應(yīng)用了硅的各向異性的腐蝕技術(shù)，擴(kuò)散硅傳感器其加工工藝以硅的各項(xiàng)異性腐蝕技術(shù)為主，發(fā)展成為可以自動(dòng)控制硅膜厚度的硅各向異 性加工技術(shù)4 ，主要有 V形槽法、濃硼自動(dòng)中止法、陽(yáng)極氧化法自動(dòng)中止法 和微機(jī)控制自動(dòng)中止法。由丁可以在多個(gè)表面同時(shí)進(jìn)行腐蝕，數(shù)千個(gè)硅壓力膜可以同時(shí)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了集成化的工廠加工模式，成本進(jìn)一步降低。(4)微機(jī)械加工階 段(1980年-今):上世紀(jì)末出現(xiàn)的納米技術(shù)，使得微機(jī)械加工工藝成為可能。通過微機(jī)械加工工藝可以由計(jì)算機(jī)控制加工出結(jié)構(gòu)型的壓力傳感器，其線度可以控制在微米級(jí)范圍內(nèi)。利用這一技術(shù)可以加工、蝕刻微米級(jí)的溝、條、 膜,使得壓力傳

21、感器進(jìn)入了微米階段第三章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)一、JLU-ELVIS型數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的介紹JLU-ELVIS型數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是一款基丁美國(guó)國(guó)家儀器公司（NI）生產(chǎn)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)虛擬儀器套件（NI ELVIS）平臺(tái)，結(jié)合相應(yīng)的 LabVIEW程序能完成包 括光，頻率、聲、熱、壓力在內(nèi)的多種物理量的采集和測(cè)量的多傳感器數(shù)據(jù)采集 綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)借助丁 NI ELVISH平臺(tái)提供的程控電源，函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，15V和+5V電源等資源,作為板上信號(hào)采集電路和相應(yīng)信號(hào)調(diào)理電路的激勵(lì)信號(hào)和工作電源 等。完整的廊括了傳感器實(shí)驗(yàn)中所包含的物理信號(hào)源，傳感器電路，信號(hào)調(diào)理電測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙11路，數(shù)據(jù)采集和分析的全

22、過程。利用本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可以完成光耦測(cè)頻，霍爾元件測(cè)頻，語(yǔ)音采集，光采集，溫 度測(cè)量，壓力測(cè)量等多種傳感器實(shí)驗(yàn)。將電路板接到 NI ELVISH 上，將 NI ELVIS H的電源線接到 220V 市電，USB 線纜接到裝有 NI-ELVISmx 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的計(jì)算機(jī)上。打開 NI ELVIS II 的開關(guān)。觀察實(shí)驗(yàn)板右上角三個(gè)綠色電源指示燈是否點(diǎn)亮， 若燈亮，表示電路板電源工作正常，若燈不亮，表示電源工作異常，這種情況請(qǐng) 檢查，電路板是否與 NI ELVISH 可靠連接，同時(shí)檢查一下保險(xiǎn)管 F1、F2、F5是 否工作正常。直到電路板電源指示燈正常工作才能進(jìn)行下一步工作。在前兩步工作完成的前提下，

23、用萬(wàn)用表測(cè)量保險(xiǎn)管F6、F7 的工作電壓，看輸出是否分別為+5V和-5V,若是則 5D5 電源模塊工作正常，若不是，請(qǐng)檢查 5D5 電源轉(zhuǎn)換模塊。完成了以上步驟以后，表示系統(tǒng)的整體工作狀態(tài)正常，可以進(jìn)入各個(gè)模塊的 測(cè)試和調(diào)試工作了。圖 3.1 所示為 JLU-ELVIS型數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)外觀圖。測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙圖 3.2壓力測(cè)量實(shí)驗(yàn)原理圖12圖 3.1 JLU-ELVIS型數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)外觀圖、壓力測(cè)量與處理的基本原理當(dāng)加在應(yīng)變片上的壓力變化時(shí)，應(yīng)變片的阻值發(fā)生變化，橋式電路輸出由此產(chǎn)生的電壓信號(hào)，電位器 W0601 為空載調(diào)零電阻，可以提高系統(tǒng)的精確度。由丁壓力傳感器輸出的信號(hào)

24、比較微弱，該信號(hào)經(jīng)由AD260 進(jìn)行一級(jí)放大后，再進(jìn)入OP07 進(jìn)行二級(jí)放大。電位器 RW060 轉(zhuǎn)日 RW0603別為一級(jí)放大和二級(jí)放大反饋 電阻。壓力測(cè)量的實(shí)驗(yàn)原理圖如下圖 3.2 所示。測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙13本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)使用了 JLU-ELVIS型數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的壓力傳感器部分如下圖3.3所示圖 3.3三、主要芯片介紹：該實(shí)驗(yàn)?zāi)K選用了 AD620芯片和 0P07作為放大芯片。AD620芯片：AD620是一款低成本、高精度儀表放大器，僅需要一個(gè)外部電阻來設(shè)置增益，增益范圍 為 1至 10,000。此外，AD620采用 8引腳 SOIC和 DIP封裝，尺寸小于分立式設(shè)計(jì)，并且功

25、耗較低（最大電源電流僅 1.3mA） ，因此非常適合電池供電的便攜式（或遠(yuǎn)程）應(yīng)用。AD620具有高精度（最大非線性度 40ppm）、低失調(diào)電壓（最大 50V）和低失調(diào)漂移（最 大 0.6a V/ C）特性，是電子秤和傳感器接口等精密數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的理想之選。它還具有低 噪聲、低輸入偏置電流和低功耗特性，使之非常適合ECG無(wú)創(chuàng)血壓監(jiān)測(cè)儀等醫(yī)療應(yīng)用。由于其輸入級(jí)采用 Super 3 eta 處理，因此可以實(shí)現(xiàn)最大1.0 nA的低輸入偏置電流。AD620在 1 kHz 時(shí)具有 9 nV/ VHz 的低輸入電壓噪聲，在 0.1 Hz 至 10 Hz 頻帶內(nèi)的噪聲為 0.28峰峰值，輸入電流噪聲為0.1

26、 pA/ VHz,因而作為前置放大器使用效果很好。同時(shí)，AD620的 0.01%建立時(shí)間為 15 s,非常適合多路復(fù)用應(yīng)用；而且成本很低，足以實(shí)現(xiàn)每通 道一個(gè)儀表放大器的設(shè)計(jì)。AD620特性：通過一個(gè)外部電阻設(shè)置增益（增益范圍：1至 10000）寬電源電壓范圍（土 2.3 V 至土 18 V）具有比三運(yùn)放 IA設(shè)計(jì)更高的性能提供 8引腳 DIP和 SOIC封裝測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙14低功耗，最大電源電流為1.3 mA低噪聲測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙15輸入電壓噪聲:9 nV/板 Hz（1 kHz） 0.28 V峰峰值噪聲（0.1 Hz 至 10 Hz）出色的直流性能（B級(jí)）輸入失調(diào)電

27、壓：50 V（最大值）輸入失調(diào)漂移：0.6 V/ C（最大值）輸入偏置電流：1.0 nA（最大值）共模抑制比：100 dB（最小值，G = 10） 出色的交流特性帶寬：120 kHz （G = 100）0.01%建立時(shí)間：15OP07芯片：Op07芯片是一種低噪聲，非斬波穩(wěn)零的雙極性運(yùn)算放大器集成電路。由于 OP07具有非 常低的輸入失調(diào)電壓（對(duì)于OP07A最大為 25 V）,所以 OP07在很多應(yīng)用場(chǎng)合不需要額外的調(diào)零措施。OP07同時(shí)具有輸入偏置電流低（OP07A為土 2nA）和開環(huán)增益高（對(duì)于OP07A為300V/mV 的特點(diǎn)，這種低失調(diào)、高開環(huán)增益的特性使得 OP07特別適用于高增益的

28、測(cè)量設(shè)備 和放大傳感器的微弱信號(hào)等方面。OP07管腳圖：特點(diǎn)：超低偏移：150 V最大。低輸入偏置電流：1.8nA。低失調(diào)電壓漂移：0.5 V/Cc超穩(wěn)定，時(shí)間：2 V/month最大高電源電壓范圍：土 3V至 22VOP07芯片引腳功能說明：1 和 8 為偏置平衡（調(diào)零端），2 為反向輸入端，3為正向輸入端，4接地，5 空腳 6 為輸出，7接電源+四、傳感器的選擇現(xiàn)代傳感器在原理與結(jié)構(gòu)上千差萬(wàn)別， 如何根據(jù)具體的測(cè)量目的、測(cè)量對(duì)象 以及測(cè)量環(huán)境合理地選用傳感器，是在進(jìn)行某個(gè)量的測(cè)量時(shí)首先要解決的問題。 當(dāng)傳感器確定之后，與之相配套的測(cè)量方法和測(cè)量設(shè)備也就可以確定了。 測(cè)量結(jié) 果的成敗，在Of

29、fset Null 1Inverting InputNon-iurt/g Inputvcc測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙16很大程度上取決丁傳感器的選用是否合理。1、根據(jù)測(cè)量對(duì)象與測(cè)量環(huán)境確定傳感器的類型要進(jìn)行一個(gè)具體的測(cè)量工作，首先要考慮采用何種原理的傳感器， 這需要分 析多方面的因素之后才能確定。 因?yàn)椋词故菧y(cè)量同一物理量，也有多種原理的 傳感器可供選用，哪一種原理的傳感器更為合適，則需要根據(jù)被測(cè)量的特點(diǎn)和傳 感器的使用條件考慮以下一些具體問題： 量程的大??；被測(cè)位置對(duì)傳感器體積的 要求；測(cè)量方式為接觸式還是非接觸式；信號(hào)的引出方法，有線或是非接觸測(cè)量；傳感器的來源，國(guó)產(chǎn)還是進(jìn)口，價(jià)格能否

30、承受，還是自行研制。在考慮上述問題 之后就能確定選用何種類型的傳感器，然后再考慮傳感器的具體性能指標(biāo)。2、靈敏度的選擇通常，在傳感器的線性范圍內(nèi)，希望傳感器的靈敏度越高越好。因?yàn)橹挥徐` 敏度高時(shí)，與被測(cè)量變化對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)的值才比較大，有利丁信號(hào)處理。但要注意的是，傳感器的靈敏度高，與被測(cè)量無(wú)關(guān)的外界噪聲也容易混入， 也會(huì)被放 大系統(tǒng)放大，影響測(cè)量精度。因此，要求傳感器本身應(yīng)具有較高的信噪比， 盡量 減少?gòu)耐饨缫氲亩_信號(hào)。傳感器的靈敏度是有方向性的。當(dāng)被測(cè)量是單向量， 而且對(duì)其方向性要求較高，則應(yīng)選擇其它方向靈敏度小的傳感器； 如果被測(cè)量是 多維向量，則要求傳感器的交義靈敏度越小越好。3、

31、響應(yīng)特性（反應(yīng)時(shí)間）傳感器的頻率響應(yīng)特性決定了被測(cè)量的頻率范圍， 必須在允許頻率范圍內(nèi)保 持不失真的測(cè)量條件，實(shí)際上傳感器的響應(yīng)總有一定延遲，希望延遲時(shí)間越短越 好。傳感器的頻率響應(yīng)高，可測(cè)的信號(hào)頻率范圍就寬，而由丁受到結(jié)構(gòu)特性的影 響，機(jī)械系統(tǒng)的慣性較大，因有頻率低的傳感器可測(cè)信號(hào)的頻率較低。 在動(dòng)態(tài)測(cè) 量中，應(yīng)根據(jù)信號(hào)的特點(diǎn)（穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)、隨機(jī)等）響應(yīng)特性，以免產(chǎn)生過火的誤差。4、線性范圍傳感器的線形范圍是指輸出與輸入成正比的范圍。以理論上講，在此范圍內(nèi)，靈敏度保持定值。傳感器的線性范圍越寬，則其量程越大，并且能保證一定的測(cè) 量精度。在選擇傳感器時(shí)，當(dāng)傳感器的種類確定以后首先要看其量程是否滿

32、足要測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙圖 3.4電阻應(yīng)變片17求。但實(shí)際上，任何傳感器都不能保證絕對(duì)的線性， 其線性度也是相對(duì)的。當(dāng)所 要求測(cè)量精度比較低時(shí)，在一定的范圍內(nèi)，可將非線性誤差較小的傳感器近似看 作線性的，這會(huì)給測(cè)量帶來極大的方便。5、穩(wěn)定性傳感器使用一段時(shí)間后，其性能保持不變化的能力稱為穩(wěn)定性。影響傳感器長(zhǎng)期 穩(wěn)定性的因素除傳感器本身結(jié)構(gòu)外， 主要是傳感器的使用環(huán)境。因此，要使傳感 器具有良好的穩(wěn)定性，傳感器必須要有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。在選擇傳感器之前，應(yīng)對(duì)其使用環(huán)境進(jìn)行調(diào)查，并根據(jù)具體的使用環(huán)境選擇合適 的傳感器，或采取適當(dāng)?shù)拇胧?，減小環(huán)境的影響。傳感器的穩(wěn)定性有定量指標(biāo)， 在超過使

33、用期后，在使用前應(yīng)重新進(jìn)行標(biāo)定，以確定傳感器的性能是否發(fā)生變化。 在某些要求傳感器能長(zhǎng)期使用而乂不能輕易更換或標(biāo)定的場(chǎng)合，所選用的傳感器穩(wěn)定性要求更嚴(yán)格，要能夠經(jīng)受住長(zhǎng)時(shí)間的考驗(yàn)。6、精度精度是傳感器的一個(gè)重要的性能指標(biāo)，它是關(guān)系到整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量精度的 一個(gè)重要環(huán)節(jié)。傳感器的精度越高，其價(jià)格越昂貴，因此，傳感器的精度只要滿 足整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的精度要求就可以， 不必選得過高。這樣就可以在滿足同一測(cè)量 目的的諸多傳感器中選擇比較便宜和簡(jiǎn)單的傳感器。如果測(cè)量目的是定性分析 的，選用重復(fù)精度高的傳感器即可，不宜選用絕對(duì)量值精度高的；如果是為了定 量分析，必須獲得精確的測(cè)量值，就需選用精度等級(jí)能滿足要求

34、的傳感器。綜合上述各考慮因素，本次課程設(shè)計(jì)我們選用電阻應(yīng)變片來完成本次課程設(shè) 計(jì)。電阻應(yīng)變片（圖 3.4）是一種將被測(cè)件上的應(yīng)變變化轉(zhuǎn)換成為一種電信號(hào)的 敏感器件。它是將應(yīng)變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在產(chǎn)生力學(xué)應(yīng)變基體上， 當(dāng)基體受力發(fā)生應(yīng)力變化時(shí)，電阻應(yīng)變片也一起產(chǎn)生形變，使應(yīng)變片的阻值發(fā)生 改變，從而使加在電阻上的電壓發(fā)生變化。 這種應(yīng)變片在受力時(shí)產(chǎn)生的阻值變化 較小，所以這種應(yīng)變片需要組成應(yīng)變電橋， 并通過后續(xù)的儀表放大器進(jìn)行放大，再傳輸給處理電路執(zhí)行機(jī)構(gòu)。測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙18第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)程序流程圖的設(shè)計(jì)測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙19二、前面板的設(shè)計(jì)1.前面板如圖

35、 4.1.1 所示圖 4.1.12.如圖 4.1.2 所示，該部位功能是用來對(duì)頻率測(cè)頻參數(shù)的設(shè)置，可以設(shè)置數(shù)據(jù)采集卡的通道，最小電壓值，最大電壓值，掃描速率與每個(gè)通道的采樣點(diǎn)數(shù)。測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙203.如圖 4.1.3 所示，該部位是一個(gè) LED等，開始試驗(yàn)后，LED等閃爍。圖 4.1.2測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙圖 4.2.1214.如圖 4.1.4 所示，該部位是對(duì)正在執(zhí)行的過程進(jìn)行文本提示。圖 4.1.45.如圖 4.1.5 所示，該部位是對(duì)時(shí)域波形的顯示圖 4.1.56.如圖 4.1.6 所示，該部位用丁對(duì)實(shí)驗(yàn)開始停止的控制測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙22仁a7圖 4.1

36、.6三、框圖程序的設(shè)計(jì)框圖程序主要有程序狀態(tài)選擇框：初始化狀態(tài)，等待狀態(tài)，開始實(shí)驗(yàn)打開數(shù)據(jù), 保存數(shù)據(jù)，退出等。（一）圖 4.2.1 為系統(tǒng)初始化總體原理圖：O囪*0測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙圖 4.2.1231、圖 4.2.2 ,物理通道的選擇的初始化圖 4.2.2測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙242、圖 4.2.3，該部位是對(duì)頻率跟蹤測(cè)頻參數(shù)的設(shè)置，即將數(shù)據(jù)采集卡通道選擇為 ai0，最大電壓值為 5V,最小電壓值為-5V,采樣速率為 1000,每通道采樣點(diǎn)數(shù)為 1000。掃描速率-5圖 4.2.33、圖 4.2.4，該部位是對(duì)示波器的初始化。圖 4.2.44、圖 4.2.5，該部位是對(duì)文本

37、提示中的內(nèi)容初始化。顯示為程序初始化運(yùn)行狀態(tài)提示I程序初始化，* “X |圖 4.2.5I5ool11心3npob理招Vr.ilue測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙25（二）圖4.2.6 ,系統(tǒng)等待總體原理圖:nnl-.llnnl-.ll蚤測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙26圖 4.2.6該部分將停止按鈕設(shè)為不可用并且變灰 o開始實(shí)驗(yàn)?! ?圖 4.2.72、圖 4.2.8，這部分功能是將本 VI 的菜單欄顯示出來。Th匚VI?本叮圖 4.2.83、，該部分是一個(gè)事件結(jié)構(gòu)。包括一個(gè)或多個(gè)子程序框圖或事件分支，結(jié)構(gòu)執(zhí)行 時(shí)，僅有一個(gè)子程序框圖或分支在執(zhí)行。 事件結(jié)構(gòu)可等待直至事件發(fā)生，并執(zhí)行 相應(yīng)條件分

38、支，處理該事件。右鍵單擊結(jié)構(gòu)邊框，可添加新的分支并配置要處理 的事件。連線事件結(jié)構(gòu)邊框左上角的“超時(shí)”接線端， 指定事件結(jié)構(gòu)等待事件發(fā) 生的時(shí)間，以毫秒為單位。默認(rèn)值為-1,即永不超時(shí)。事件數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)位丁每個(gè) 事件分支結(jié)構(gòu)的左邊框內(nèi)側(cè)。該節(jié)點(diǎn)用丁識(shí)別事件發(fā)生時(shí)LabVIEW返回的數(shù)據(jù)。依據(jù)為各事件分支配置的事件，該節(jié)點(diǎn)可顯示事件結(jié)構(gòu)每個(gè)分支中不同的數(shù)據(jù)。如配置單個(gè)分支處理多個(gè)事件，只有所有事件類型支持的數(shù)據(jù)才可用。 在程序框 圖上放置事件結(jié)構(gòu)時(shí)，超時(shí)事件分支為默認(rèn)分支。超時(shí)事件：事件結(jié)構(gòu)超時(shí)時(shí)發(fā)生。連接值至事件結(jié)構(gòu)邊框左上角的“超時(shí)” 接線端，指定事件結(jié)構(gòu)在生成超時(shí)事件之前等待某個(gè)事件發(fā)生的時(shí)間

39、，以毫秒為單位。時(shí)間標(biāo)識(shí)是毫秒計(jì)數(shù)器，用丁計(jì)算兩個(gè)事件的間隔或確定事件發(fā)生的順序。如表圖 4.2.9 所示名稱源事件的脫LabVIEW UI是指任意的內(nèi)置 5 事件。0 LabVIEW用戶界面類型發(fā)生事件的類型（例如，鼠標(biāo)按下、值改變、超時(shí)等）。時(shí)間事件發(fā)生時(shí)毫秒計(jì)時(shí)器的值中1、圖 4.2.7 ,叮3嚇F,c B測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙27表圖 4.2.9 超時(shí)事件設(shè)置值改變事件：用戶修改控件值時(shí)生成該事件。 必須在“值改變”事件分支中讀取觸發(fā)布爾控件的接線端。即使用戶輸入的值與當(dāng)前控件值相同，LabVIEW也可生成該事件。用丁滑塊控件時(shí)，LabVIEW可在用戶更改控件值時(shí)生成滑塊的所 有

40、中間值（包括用戶釋放鼠標(biāo)前寄存器中保存的值）。如表圖 4.2.10 所示。名稱說明事件的源。LabVIEW UI是指任意的肉置UI事件，0 LabVIEW用戶界面類型發(fā)生事件的類型（例如，鼠標(biāo)接下、值改變、程時(shí)等）。時(shí)間事件發(fā)生時(shí)皇秒計(jì)時(shí)器的值?？丶脤?duì)發(fā)生事件的1空件的引用。數(shù)據(jù)改袞前控件的值P吾值數(shù)據(jù)改變后控件的值。圖 4.2.10 值改變事件設(shè)置菜單選擇（應(yīng)用程序）事件：用戶在 LabVIE修單選擇應(yīng)用程序項(xiàng)時(shí)生成（例 如，幫助？顯示即時(shí)幫助）。菜單選擇（用戶）事件可用丁在用戶選擇用戶定義菜單 項(xiàng)時(shí)生成事件。如表圖 4.2.11 所小。名稱滋期事件的建。LabVIEW UI是指任意的內(nèi)

41、置U1事件。0 LabVIEW用戶界面類型發(fā)生事件的類型2例如，鼠標(biāo)按下；值改變、超時(shí)等）-時(shí)間事件發(fā)生時(shí)皇秒計(jì)時(shí)器的值，VI引用對(duì)發(fā)生事件的UI的引用。1單用單用菜引菜引對(duì)迭中項(xiàng)所在的LabVIEW菜單的引用。項(xiàng)標(biāo)用戶迭中的菜單項(xiàng)的名稱例如，APP_SHOW_HELP） o項(xiàng)路 徑用戶選中的LabVIEW單項(xiàng)的路徑（例如，APP_HELP: SHOW_AFP_HELF）。答項(xiàng)之間用冒號(hào)分隔。圖 4.2.11 菜單選擇事件設(shè)置前面板關(guān)閉事件：用戶以交互方式關(guān)閉 VI 前面板時(shí)生成（例如，選擇文件 菜單中關(guān)閉菜單項(xiàng)或者單擊窗口邊框的關(guān)閉圖標(biāo)）該事件。如用戶關(guān)閉前面板的VI 未被作為子 VI 調(diào)用

42、或不存在任何打開的引用，LabVIEW#中止該 VI。如需完 全執(zhí)測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙28行“前面板關(guān)閉”事件分支，請(qǐng)確保用戶關(guān)閉前面板前應(yīng)用程序打開VI 的測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙29引用。如表圖 4.2.12 所示.名稱浜明源事件的吸。LabVIEW UI是指任意的內(nèi)置UI事件。0 LabVlEVV用戶界面類型發(fā)生事件的類型（狡收口，鼠標(biāo)按下、值改變、超時(shí)等）亭時(shí)間事件發(fā)生時(shí)毫秒計(jì)時(shí)器的值，V回用對(duì)岌生事件的VN引用。圖 4.2.12 前面板關(guān)閉事件設(shè)置圖 4.2.13 事件結(jié)構(gòu)測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙圖 4.2.1430（三）圖 4.2.14 ,數(shù)據(jù)采集總體原理圖:0nr

43、Hrtrtm mg gw wt t-3ir圈：_ _njnj_J_J-官llMlllMluonEIH H EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE-EllE;J號(hào).號(hào) MS-*rM口aa.Ty;=rBH0,:!D理Ki；ilLilLil由南一inlElinlEl寶tiR_p.3R_p.3底回rFIrFI獸口F&F&JgJgpi*pi*呂l*Jl*J1:1JL -pw至-由-l lilil-F-=-F-=-翠味超女一TI2ILS官J向 滲妥 果上測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙311、圖 4.2.15 為設(shè)置實(shí)時(shí)壓力值的范圍為在正負(fù)3V之間圖 4.2.152、通過圖 4.2.

44、16 選擇結(jié)構(gòu)判斷壓力的值是否過高或者過低。圖 4.2.163、圖 4.2.17 通過開始控制并通用分支結(jié)構(gòu)時(shí)間數(shù)據(jù)采集的開始與停止。實(shí)時(shí)壓力值壓力值較高Visible壓力值過高VisibleVisible& .rf.測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙32圖 4.2.174、圖 4.2.18 ,此部分的功能是對(duì)輸入通道的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，將簇中的參數(shù)分離 開來使用。圖4.2.185、圖 4.2.19 所示，用來創(chuàng)建單個(gè)或多個(gè)虛擬通道，并將其添加至任務(wù)。該多態(tài)VI 的實(shí)例分別對(duì)應(yīng)丁通道的 I/O類型（例如，模擬輸入、數(shù)字輸出或計(jì)數(shù)器輸 出）、測(cè)量或生成操作（例如，溫度測(cè)量、電壓測(cè)量或事件計(jì)數(shù)）或在

45、某些情況下使用的傳感器（例如，用丁溫度測(cè)量的熱電偶或RTD輸入接統(tǒng)端配置 最小值 最大值 任務(wù)輸入物理通道妤配名稱 單位 錯(cuò)誤輸入自定義換算名稱圖4.2.19所示創(chuàng)建虛擬通道6、圖 4.2.20 所示所示是用來配置要獲取或生成的采樣數(shù)，并創(chuàng)建所需的緩沖區(qū)該多態(tài) VI 的實(shí)例分別對(duì)應(yīng)丁任務(wù)使用的定時(shí)類型。圖 4.2.20 配置采樣數(shù)7、圖 4.2.21 所示是使任務(wù)處丁運(yùn)行狀態(tài)，開始測(cè)量或生成。該VI 適用丁某些ICQutimisi宮Samples j-任務(wù)輸出錯(cuò)誤輸出每通道采樣 采樣模式任翦/通道輸入 采祥宰源 有效邊沿 錯(cuò)誤輸入任務(wù)輸出諾誤輸出測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙33圖 4.2.21

46、 測(cè)量與生成圖 4.2.229、圖 4.2.23 ,此部分是將提示文本的顯示變?yōu)椤罢诓杉瘮?shù)據(jù)圖 4.2.23 提示文本設(shè)置應(yīng)用程序任務(wù)/通道輻入譜誤輸入任務(wù)輸出錯(cuò)誤輸出8、圖 4.2.22 ,對(duì)波形進(jìn)行進(jìn)行轉(zhuǎn)換并輸出數(shù)組交左提示:測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙34（四）報(bào)表生成總體原理圖:1.如圖 4.2.24 所示，該部分在作用是在保存數(shù)據(jù)時(shí)，將LED丁一直熄滅測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙35正在采集圖 4.2.24 LED燈的設(shè)置2.圖 4.2.25 所示，該部分作用是把“文本提示：”設(shè)置為“正在保存實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”|正在曝吞球數(shù)據(jù),圖 4.2.253.如圖 4.2.26 所示，該部分的功能是對(duì)

47、文本和參數(shù)化輸入進(jìn)行組合，創(chuàng)建輸出字符申，圖 4.2.26 將時(shí)間日期合并成一行，并新建一個(gè) HTM略式的報(bào)表。設(shè)置一個(gè)貞眉，將“壓力測(cè)量實(shí)驗(yàn)”設(shè)置為中央貞眉，貞眉大小為H4,最后將前面的字符申組合起來，即將其實(shí)文本，時(shí)間，物理通道，最大值，最小值，采樣速 率。圖 4.2.26rwh圖 4.2.27 創(chuàng)建時(shí)間日期4、如圖 4.2.28 所示，該部分是將錯(cuò)誤活除。測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙36圖 4.2.28 清除錯(cuò)誤5.如圖 4.2.29 所示，如果 4中的路徑指向現(xiàn)有文件或目錄，則不作任何操作, 如果沒有指向現(xiàn)有文件或目錄，則新建一個(gè)文件或目錄對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存。如圖 4.2.29 保存文件I

48、E%廚頃QUt云.巳響E測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙37（五）打開報(bào)表總體原理圖:測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙38（六）退出系統(tǒng)總體原理圖:1.如圖 4.2.30 所示，該部分主要是將文本提示顯示為“結(jié)束”測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙39結(jié)束，圖 4.2.30 文本提示2、如圖 4.2.31 所示，該部分是將 LED燈的狀態(tài)設(shè)置為熄滅，LED丁不亮TFl正在采賓.?Blinking圖 4.2.31 LED燈設(shè)置3、如圖 4.2.32 所示，該部分是用來跳出一個(gè)對(duì)話框，顯示一個(gè)包含一條消息和兩個(gè)按鈕的對(duì)話框。具體如圖 3.3.32 所示。4.2.32對(duì)話框T按鈕名稱 L 確定”)丁按鈕F按鈕名稱

49、t“取消”)-田消息是對(duì)話框中顯示的文本。T按鈕名嘛是對(duì)活罹按鈕的名稱。默認(rèn)值為嘛定。11 F接鈕名稱是對(duì)活框按鈕的部。默認(rèn)值為取消。國(guó)T按鈕？如單擊Tit鋼名稱對(duì)話框按鈕， 可返回TRU&如單擊F1J鋼名稱 由話框，T按鈕？可透回FALSE，圖 4.2.33 對(duì)話框的使用測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙40第五章 系統(tǒng)調(diào)試、運(yùn)行以及結(jié)果一、程序調(diào)試1. 將壓力傳感器接入電路，打開 ELVIS 的+5V 15V電源開關(guān)。2. 打開壓力傳感器模塊的鈕子開關(guān)，運(yùn)行計(jì)算機(jī)中的 LabVIEW 程序，進(jìn)入 JLU-ELVIS 型虛擬儀器綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的主界面，在這里有一些菜單項(xiàng)供選擇，如實(shí)驗(yàn)開始、幫

50、助、初始化、退出等。點(diǎn)擊實(shí)驗(yàn)開始菜單，進(jìn)入壓力測(cè)量實(shí)驗(yàn)，此時(shí)，會(huì)看到一些供選擇的如實(shí)驗(yàn)原理、 文件、開始實(shí)驗(yàn)、狀態(tài)提示、停止實(shí)驗(yàn)等按鈕和一些需要進(jìn)行設(shè)置的框如通道的選擇、壓力上下限控制等。當(dāng)我們按下選擇按鈕， 就會(huì)進(jìn)入到相應(yīng)的界面，可以進(jìn)行相應(yīng)的操作； 根據(jù)實(shí)際的要求來設(shè)置各選項(xiàng)。但必須注意，通道的選擇設(shè)置一定要和硬件所連接的通道一致。3. 硬件連接和軟件設(shè)置都沒問題后，點(diǎn)擊“開始實(shí)驗(yàn)”按鈕開始采集數(shù)據(jù)，這時(shí)會(huì)看到在時(shí)域顯示的界面上， 波形會(huì)隨著壓力的改變而變化。觀察顯示的波形，并做好記錄，同時(shí),還可以把采集到的數(shù)據(jù)保存成文件以便日后分析和處理；5. 最后，點(diǎn)擊“停止實(shí)驗(yàn)”按鈕，結(jié)束采集;6.

51、 點(diǎn)擊“退出”按鈕即可退出實(shí)驗(yàn)。測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙41圖 5.1 ,運(yùn)行時(shí)前面板:測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙42圖 5.3 ,加壓力狀態(tài)下的時(shí)域波形顯示:圖 5.3由上圖面兩圖可以活楚的看出該系統(tǒng)可以快速準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)壓力的測(cè)量和顯、運(yùn)行以及結(jié)果圖 5.1設(shè)置初始化參數(shù)：1. 物理通道：ELVIS/ai52. 最大值：5.003. 最小值：-5.004. 掃描頻率：1000.005. 掃描點(diǎn)數(shù)：1000.00初始時(shí)，圖 5.2,不加壓力狀態(tài)下的時(shí)域波形顯示:圖 5.2測(cè)控系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)用紙43示，完成設(shè)計(jì)任務(wù)第六章 LabVIEWLabVIEW 課程設(shè)計(jì)的心得體會(huì)此次課程設(shè)計(jì)圓滿

52、結(jié)束了，對(duì)丁我經(jīng)過努力所得的結(jié)果，我感到非常滿意。 此次設(shè)計(jì)以分組的方式進(jìn)行，每組有一個(gè)題目。我們做的是基丁虛擬儀器技術(shù)的 壓力測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)。由丁平時(shí)大家都是學(xué)理論，沒有過實(shí)際開發(fā)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，雖 然上課的時(shí)候講過很多關(guān)丁 LabVIEW勺應(yīng)用，但課后也從沒真正地應(yīng)用過這個(gè)軟 件，對(duì)它一點(diǎn)都不熟悉，拿到的時(shí)候都不知道怎么做。但通過電腦對(duì)LabVIEW進(jìn)行了幾天的摸索學(xué)習(xí)，我終丁把課程設(shè)計(jì)做好了，并發(fā)現(xiàn)其實(shí) LabVIEW?艮簡(jiǎn)單，很實(shí)用。通過這次課程設(shè)計(jì)我基本學(xué)會(huì)了虛擬儀器設(shè)計(jì)的步聚和基本方法，提高了動(dòng)手能力，增強(qiáng)了理論聯(lián)系實(shí)際的能力，分組工作的方式給了我與同學(xué)合作的 機(jī)會(huì)，提高了與人合作的意識(shí)與能力，同時(shí)也培養(yǎng)和發(fā)展了同學(xué)之間的感情， 對(duì) 此我感到非常欣慰。總之，在這次課程設(shè)計(jì)中我受益匪淺。在這個(gè)課程設(shè)計(jì)中，我真正的感受到了虛擬儀器的優(yōu)越性，“軟件即儀器”，僅僅在 Labview上寫入一些圖形程序，就可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的儀器的功能，只需要借 助一臺(tái)計(jì)算機(jī)，一個(gè) LabVIEW軟件，就可以實(shí)現(xiàn)很多儀器的功能，真的好方便，好偉大??！這真的是儀器界的一場(chǎng)偉大的革命，可以斷定不久的將來虛擬儀器之 風(fēng)將刮到世界上每個(gè)角落。在這之前我們做了數(shù)字電子技術(shù)