基于虛擬儀器的壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)正稿

基于虛擬儀器的壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)PAGEPAGE38基于虛擬儀器的壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)第1章緒論1.1論文背景隨著天然氣使用的普及，越來(lái)越多的天然氣開始被應(yīng)用于居民的生活以及各行各業(yè)的工作中。隨之而來(lái)的就是更多的天然氣管道被鋪設(shè)在城市以及工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。天然氣開始擔(dān)任更多的關(guān)鍵角色，比如醫(yī)院，工廠，學(xué)校的供暖設(shè)施，居民的日常生活等。這就對(duì)供氣站的供氣質(zhì)量提出了更高的要求。當(dāng)供氣站的供氣壓力由于閥門堵塞而變的很小時(shí)，經(jīng)過(guò)管道的運(yùn)輸減壓，到達(dá)使用端時(shí)供氣壓力已經(jīng)不能使天然氣被正常使用了?；騽t當(dāng)高壓段的閥門沒(méi)有很好的減壓，而使天然氣在管道中以很高的壓力來(lái)傳輸時(shí)，就有可能使管道爆破，而天然氣又屬于易燃易爆的氣體，這樣就會(huì)帶來(lái)安全事故。所以對(duì)供氣站供氣壓力的檢測(cè)是非常重要的。天然氣中轉(zhuǎn)站圖1-1一般分為高壓中轉(zhuǎn)站和中壓中轉(zhuǎn)站。其中高壓中轉(zhuǎn)站一般設(shè)立在天然氣被開采的那一端，它主要負(fù)責(zé)將天然氣運(yùn)輸?shù)礁鱾€(gè)城市。中壓中轉(zhuǎn)站一般設(shè)立在大型醫(yī)院，工廠或則居民區(qū)里，它主要負(fù)責(zé)將天然氣運(yùn)輸?shù)礁鱾€(gè)使用端口。而壓力記錄儀一般就使用在天然氣中轉(zhuǎn)站中。用來(lái)實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)管道的壓力。圖1-1天然氣中轉(zhuǎn)站示意圖一般我們是在供氣站閥門的兩側(cè)來(lái)采集壓力值，根據(jù)兩側(cè)的壓力值來(lái)判斷出當(dāng)前閥門是否正常工作，再分別根據(jù)兩側(cè)的壓力值來(lái)判斷壓力是否超出了標(biāo)準(zhǔn)范圍，從而采取相應(yīng)的措施。所以為了保證天然氣的供氣質(zhì)量，對(duì)壓力的監(jiān)測(cè)是非常重要的。當(dāng)供氣壓力不正常的時(shí)候，現(xiàn)場(chǎng)工人就能夠及時(shí)的去調(diào)整減壓閥門或則檢查運(yùn)輸管道。如上圖所示，由高壓側(cè)運(yùn)輸過(guò)來(lái)的天然氣首先經(jīng)過(guò)中壓進(jìn)氣閥門的調(diào)節(jié)，然后由過(guò)濾器過(guò)濾，由于運(yùn)輸過(guò)來(lái)的天然氣里可能含有雜質(zhì)，所以必須要經(jīng)過(guò)過(guò)濾器來(lái)過(guò)濾雜質(zhì)，否則，運(yùn)輸時(shí)間長(zhǎng)了以后就有可能堵塞閥門或則管道，從而造成通氣不暢。在經(jīng)過(guò)過(guò)濾器之后，就要由我們的壓力檢測(cè)設(shè)備來(lái)檢測(cè)主調(diào)壓閥之前的壓力值了，進(jìn)口的壓力范圍一般在0.02～0.8MPa，所以，在高壓側(cè)我們要采用一個(gè)量程大的壓力記錄儀P1，在經(jīng)過(guò)主調(diào)壓器之后，管道氣體的壓力范圍一般在1.5～440KPa之間，所以我們采用一個(gè)量程小的壓力記錄儀P2來(lái)測(cè)量壓力就行了。當(dāng)中壓出氣處的壓力過(guò)大時(shí)，安全閥門就會(huì)打開，從而主閥門關(guān)閉。測(cè)控技術(shù)在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)和國(guó)防科技等諸多領(lǐng)域中應(yīng)用十分廣泛，它的現(xiàn)代化已被認(rèn)為是科學(xué)技術(shù)、國(guó)防現(xiàn)代化的重要條件和明顯標(biāo)志。20世紀(jì)70年代以來(lái)，計(jì)算機(jī)、微電子等技術(shù)迅猛發(fā)展，在其推動(dòng)下，測(cè)控儀器與技術(shù)不斷進(jìn)步，相繼誕生了智能儀器、PC儀器、VXI儀器、虛擬儀器及互換性虛擬儀器等微機(jī)化儀器及其自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化儀器設(shè)備間的界限日漸模糊，測(cè)控領(lǐng)域和范圍不斷拓寬。電子測(cè)量技術(shù)作為測(cè)控技術(shù)的一部分，其發(fā)展總是與自然科學(xué)，特別是電子技術(shù)的最新發(fā)展緊密相連。從傳統(tǒng)的電測(cè)量指示儀表、數(shù)字化儀表到智能儀器，再到虛擬儀器，電子測(cè)量技術(shù)發(fā)生了革命性變化。虛擬儀器改變了傳統(tǒng)測(cè)量?jī)x器的概念、模式和結(jié)構(gòu)，用戶完全可以自己定義一起的功能和參數(shù)，即“軟件即是儀器”，虛擬儀器以其特有的優(yōu)勢(shì)顯示了強(qiáng)大的生命力。虛擬儀器技術(shù)綜合運(yùn)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)總線技術(shù)和軟件工程技術(shù)，代表了測(cè)量?jī)x器與自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展方向。采用虛擬儀器構(gòu)建測(cè)試儀器，開發(fā)效率高，可維護(hù)性強(qiáng)，測(cè)試精度、穩(wěn)定性和可靠性能夠得到充分的保證，具有很高的性能價(jià)格比，節(jié)省投資，便于設(shè)備的更新和功能的轉(zhuǎn)換與補(bǔ)充。因此，虛擬儀器在產(chǎn)品性能測(cè)試、設(shè)備故障診斷、生產(chǎn)過(guò)程控制中得到普遍應(yīng)用。1.2國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展對(duì)于天然氣管道壓力檢測(cè)設(shè)備的研究，到目前為止在國(guó)外的文獻(xiàn)上還查不到太多電子式的壓力記錄設(shè)備，大多還是采用機(jī)械式的壓力監(jiān)測(cè)設(shè)備。從很早就開始了研究。根據(jù)我國(guó)的天然地理位置，天然氣主要集中在四川省。我國(guó)建成的第一條天然氣運(yùn)輸線是巴渝輸送管道，當(dāng)時(shí)還是采用機(jī)械式的壓力表來(lái)監(jiān)控的配氣站壓力。然而隨著電子技術(shù)的發(fā)展，最近我國(guó)國(guó)內(nèi)涌現(xiàn)出了一批制造電子式壓力記錄儀的公司，比如：（1）北京中西遠(yuǎn)大科技有限公司。他們生產(chǎn)的DruckTest2000，主要用于天然氣管道的壓力檢測(cè)。屏幕上可以同時(shí)顯示歷史最大和最小壓力值，以及當(dāng)前壓力值。測(cè)量范圍0～20MPa以及20～200MPa，測(cè)量精度能夠達(dá)到0.5%。（2）寶雞恒通電子有限公司。他們生產(chǎn)的平膜型NP93420-II壓力記錄儀，也主要是應(yīng)用于天然氣管道的壓力測(cè)量，測(cè)量范圍0～7MPa，最小量程為5KPa，測(cè)量精度能夠達(dá)到0.1%。（3）廣州駿凱電子科技有限公司。他們生產(chǎn)的便攜式數(shù)字微壓記錄儀JKDP2000，主要應(yīng)用于各種管道，煙道內(nèi)較小靜壓，全壓，動(dòng)壓的測(cè)量。它具有體積小，重量輕，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試準(zhǔn)確，簡(jiǎn)便，快速等特點(diǎn)。它的測(cè)量范圍是0～1999Pa，分辨率能夠達(dá)到1Pa左右。1.3論文主要任務(wù)本論文的主要任務(wù)有：（1）研究目前天然氣管道壓力的監(jiān)測(cè)方法。（2）學(xué)習(xí)虛擬儀器Labview并利用其進(jìn)行圖形化編成；（3）調(diào)試程序并實(shí)現(xiàn)對(duì)天然氣管道氣體壓力的虛擬監(jiān)控；1.4課題的實(shí)現(xiàn)對(duì)于本課題，有很多的實(shí)現(xiàn)方法，然而由于資金與實(shí)驗(yàn)條件的多種限制，我只能用虛擬儀器的方式來(lái)簡(jiǎn)單地模擬天然氣管道壓力監(jiān)測(cè)。而如今的科技發(fā)展離不開計(jì)算機(jī)，而作為PC機(jī)應(yīng)用程序的Labview作為一種圖形化編程的語(yǔ)言,使用方便而且滿足功能因此被我選擇使用設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)此課題。Labview是一種程序開發(fā)環(huán)境，由美國(guó)國(guó)家儀器（NI）公司研制開發(fā)的，類似于C和BASIC開發(fā)環(huán)境，但是Labview與其他計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的顯著區(qū)別是：其他計(jì)算機(jī)語(yǔ)言都是采用基于文本的語(yǔ)言產(chǎn)生代碼，而Labview使用的是圖形化編輯語(yǔ)言G編寫程序，產(chǎn)生的程序是框圖的形式。虛擬儀器實(shí)際上是一個(gè)按照儀器需求組織的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。虛擬儀器的研究中涉及的基礎(chǔ)理論主要有計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集和數(shù)字信號(hào)處理。目前在這一領(lǐng)域內(nèi)，使用較為廣泛的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言是美國(guó)NI公司的Labview。圖形化的程序語(yǔ)言，又稱為“G”語(yǔ)言。使用這種語(yǔ)言編程時(shí)，基本上不寫程序代碼，取而代之的是流程圖或框圖。它盡可能利用了技術(shù)人員、科學(xué)家、工程師所熟悉的術(shù)語(yǔ)、圖標(biāo)和概念，因此，Labview是一個(gè)面向最終用戶的工具。它可以增強(qiáng)你構(gòu)建自己的科學(xué)和工程系統(tǒng)的能力，提供了實(shí)現(xiàn)儀器編程和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的便捷途徑。使用它進(jìn)行原理研究、設(shè)計(jì)、測(cè)試并實(shí)現(xiàn)儀器系統(tǒng)時(shí)，可以大大提高工作效率?；谔摂M儀器的壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)第2章壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)思路本設(shè)計(jì)為天然氣管道氣壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并通過(guò)Labview進(jìn)行圖形化編程。整體設(shè)計(jì)思路如下：利用壓力傳感器監(jiān)測(cè)壓力信號(hào)此信號(hào)為模擬信號(hào)，并由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行A/D信號(hào)轉(zhuǎn)換將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送入PC機(jī)。進(jìn)入PC機(jī)的數(shù)字信號(hào)由Labview軟件采集，通過(guò)設(shè)計(jì)圖形化的界面實(shí)現(xiàn)對(duì)天然氣管道氣體壓力的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)（波形）顯示并實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的報(bào)警和控制。在采集信號(hào)的同時(shí)可設(shè)定信號(hào)上限，超出的信號(hào)不能顯示出來(lái)并使路燈閃亮(報(bào)警)。對(duì)于虛擬儀器LABVIEW，軟件才是它的核心。在規(guī)劃、設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)軟件時(shí)應(yīng)堅(jiān)持以下幾個(gè)原則：操作界面友好，使用方便。以方便習(xí)慣使用現(xiàn)有測(cè)量?jī)x的人員的使用；另一方面也是讓工作人員更容易接受這套系統(tǒng)。labview軟件設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)特性測(cè)試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、波形顯示、靜態(tài)特性分析、數(shù)據(jù)保存及回放等功能。這些功能主要通過(guò)Labview軟件實(shí)現(xiàn)的。本實(shí)驗(yàn)的軟件部分主要設(shè)計(jì)四個(gè)部分：信號(hào)的采集、數(shù)據(jù)的寫入、數(shù)據(jù)的讀出、數(shù)據(jù)的擬合。最后在軟件的前面板顯示出動(dòng)態(tài)特性測(cè)試結(jié)果。圖2-1為系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖。信號(hào)輸入信號(hào)輸入輸出信號(hào)數(shù)據(jù)采集PC機(jī)LABVIEW圖2-1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖利用壓力傳感器，傳感器輸出的信號(hào)送入電路轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，再送入數(shù)據(jù)采集卡將模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，并輸入到PC機(jī)中，然后利用PC機(jī)中的LABVIEW圖形化編程軟件將輸入的電壓信號(hào)處理輸出并且顯示，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析對(duì)超限信號(hào)起到報(bào)警功能和簡(jiǎn)單的控制功能。圖2-2為系統(tǒng)的總細(xì)節(jié)框圖。報(bào)警報(bào)警LABVIEW數(shù)據(jù)處理壓力傳感器接受壓力信號(hào)數(shù)據(jù)采集卡接受模擬信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)壓力信號(hào)存儲(chǔ)顯示壓力數(shù)據(jù)的曲線和數(shù)字實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)接收控制圖2-2系統(tǒng)總體細(xì)節(jié)框圖第3章壓力傳感器3.1壓力傳感器定義壓力傳感器是工業(yè)實(shí)踐中最為常用的一種傳感器，其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境，涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機(jī)床、管道等眾多行業(yè)，面就簡(jiǎn)單介紹一些常用傳感器原理及其應(yīng)用。3.2壓力傳感器分類1.應(yīng)變片壓力傳感器電阻應(yīng)變片是一種將被測(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。2.陶瓷壓力傳感器抗腐蝕的陶瓷壓力傳感器沒(méi)有液體的傳遞，壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片產(chǎn)生微小的形變。3.擴(kuò)散硅壓力傳感器工作原理被測(cè)介質(zhì)的壓力直接作用于傳感器的膜片上（不銹鋼或陶瓷），使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比的微位移，使傳感器的電阻值發(fā)生變化，和用電子線路檢測(cè)這一變化，并轉(zhuǎn)換輸出一個(gè)對(duì)應(yīng)于這一壓力的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量信號(hào)。4.藍(lán)寶石壓力傳感器利用應(yīng)變電阻式工作原理，采用硅-藍(lán)寶石作為半導(dǎo)體敏感元件，具有無(wú)與倫比的計(jì)量特性。5．壓電壓力傳感器壓電傳感器中主要使用的壓電材料包括有石英、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫胺。其中石英（二氧化硅）是一種天然晶體，壓電效應(yīng)就是在這種晶體中發(fā)現(xiàn)的，在一定的溫度范圍之內(nèi)，壓電性質(zhì)一直存在，但溫度超過(guò)這個(gè)范圍之后，壓電性質(zhì)完全消失。3.3傳感器的使用原則現(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(wèn)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，在很大程度上取決于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—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(wèn)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(lái)源，國(guó)產(chǎn)還是進(jìn)口，價(jià)格能否承受，還是自行研制。在考慮上述問(wèn)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，有利于信號(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氲母蓴_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，則要求傳感器的交叉靈敏度越小越好。3.頻率響應(yīng)特性傳感器的頻率響應(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—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，而由于受到結(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(guò)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足要求。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(lái)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(guò)使用期后，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)期使用而又不能輕易更換或標(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(guò)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)能滿足要求的傳感器。對(duì)某些特殊使用場(chǎng)合，無(wú)法選到合適的傳感器，則需自行設(shè)計(jì)制造傳感器。自制傳感器的性能應(yīng)滿足使用要求。3.4傳感器的選用3.4.1傳感器的選用綜上本設(shè)計(jì)選用PY206天然氣管道氣壓傳感器。PY206天然氣管道氣壓傳感器：采用全不銹鋼封焊結(jié)構(gòu)，具有良好的防潮能力及優(yōu)異的介質(zhì)兼容性。廣泛用于工業(yè)設(shè)備、水利、化工、醫(yī)療、電力、空調(diào)、金剛石壓機(jī)、冶金、車輛制動(dòng)、樓宇供水等壓力測(cè)量與控制。圖3-1為PY206天然氣管道氣壓傳感器的實(shí)物圖。圖3-1實(shí)物圖3.4.2PY206天然氣管道氣壓傳感器特點(diǎn)產(chǎn)品概述及特點(diǎn):采用進(jìn)口感壓芯片；選進(jìn)的貼片工藝，具有零點(diǎn)、滿量程補(bǔ)償，溫度補(bǔ)償；高精度和高穩(wěn)定性放大集成電路；全封焊結(jié)構(gòu)、抗沖擊、耐疲勞、可靠性高；輸出信號(hào)多樣化（有電流型、電壓型）；結(jié)構(gòu)小巧，安裝方便；采用高溫補(bǔ)償最高介質(zhì)溫度可達(dá)350度。3.4.3PY206天然氣管道氣壓傳感器性能技術(shù)指標(biāo)PY206天然氣管道氣壓傳感器的主要參數(shù)：被測(cè)介質(zhì)：氣體、液體及蒸氣量程：-100KPa～60Mpa綜合精度：±0.25%FS、±0.5%FS輸出：4～20mA或0～5VDC、0～10VDC、0.5～4.5VD供電：24VDc（9～36VDC）絕緣電阻：≥1000MΩ/100VDC負(fù)載電阻:電流輸出型：最大800Ω電壓輸出型：大于50KΩ介質(zhì)溫度：-20～85℃、-20～150℃、-20～200℃、-20～300℃（可選）環(huán)境溫度：-20～85℃儲(chǔ)存溫度：-40～90℃相對(duì)濕度：0～95%RH密封等級(jí)：IP65/IP68過(guò)載能力：150%FS響應(yīng)時(shí)間：≤10mS穩(wěn)定性：≤±0.15%FS/年振動(dòng)影響：≤±0.15%FS/年（機(jī)械振動(dòng)頻率20Hz～1000Hz）電氣連接：緊線螺母直接出線；標(biāo)準(zhǔn)配線3米壓力連接：M20×1.5，其它螺紋可依據(jù)客戶要求設(shè)計(jì)連接螺紋材料：304/316L不銹鋼第4章數(shù)據(jù)采集4.1數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集(DAQ)，是指從傳感器和其它待測(cè)設(shè)備等模擬和數(shù)字被測(cè)單元中自動(dòng)采集非電量或者電量信號(hào),送到上位機(jī)中進(jìn)行分析,處理。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是結(jié)合基于計(jì)算機(jī)或者其他專用測(cè)試平臺(tái)的測(cè)量軟硬件產(chǎn)品來(lái)實(shí)現(xiàn)靈活的、用戶自定義的測(cè)量系統(tǒng)。通常，必須在數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集之前調(diào)制傳感器信號(hào),包括對(duì)其進(jìn)行增益或衰減和隔離,放大,濾波等.對(duì)待某些傳感器，還需要提供激勵(lì)信號(hào)．在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，我們會(huì)安裝很多的各種類型的傳感器，輸入壓力的溫度的流量的聲音的電參數(shù)的等等，受現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的限制傳感器信號(hào)如壓力傳感器輸出的電壓或者電流信號(hào)不能遠(yuǎn)傳或者因?yàn)閭鞲衅魈嗖季€復(fù)雜，我們就會(huì)選用分布式或者遠(yuǎn)程的采集卡（模塊）在現(xiàn)場(chǎng)把信號(hào)較高精度地轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，然后通過(guò)各種遠(yuǎn)傳通信技術(shù)（如485、232、以太網(wǎng)、各種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)）把數(shù)據(jù)傳到計(jì)算機(jī)或者其他控制器中進(jìn)行處理。這種也算作數(shù)據(jù)采集卡的一種，只是它對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力更強(qiáng)，可以應(yīng)對(duì)各種惡劣的工業(yè)環(huán)境。4.2數(shù)據(jù)采集的基本概念(1)采樣率：對(duì)于數(shù)據(jù)采集設(shè)備來(lái)講采樣率就是進(jìn)行A／0轉(zhuǎn)換的速率，不同的設(shè)備具有不同的采樣率，進(jìn)行測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該根據(jù)測(cè)試信號(hào)的類型選擇合適的采樣率，盲目提高采樣率，會(huì)增加測(cè)試系統(tǒng)的成本。(2)分辨率：分辨率是數(shù)據(jù)采集設(shè)備的精度指標(biāo)，用模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字位數(shù)來(lái)表示。如果把數(shù)據(jù)采集設(shè)備的分辨率看作尺子上的刻線，同樣長(zhǎng)度的尺子越多，測(cè)量就越精確。同樣的，數(shù)據(jù)采集設(shè)備模數(shù)轉(zhuǎn)換的位數(shù)越多，把模數(shù)信號(hào)劃分的就越細(xì)，可以檢測(cè)到的信號(hào)變化量也就越小。例如，三位轉(zhuǎn)換把模擬電壓范圍分成23段，每段用二進(jìn)制代碼在000到111之間表示。因而，數(shù)字信號(hào)并不能真實(shí)地反映原始信號(hào)，因?yàn)橐徊糠中畔⒈宦┑袅?。如果增加?6位，代碼數(shù)從8增加到65535，這樣就可以較精確地反映原始信號(hào)的數(shù)字信息。目前工程上常用的數(shù)據(jù)采集卡分辨率最低為12位，可以滿足一般的應(yīng)用要求，對(duì)于有較高要求的場(chǎng)合，可以使用16位或24位的數(shù)據(jù)采集卡。本系統(tǒng)采用的數(shù)據(jù)采集卡分辨率為12位。(3)通道：通道一般分為物理通道和虛擬通道兩種。物理通道是測(cè)試和產(chǎn)生模擬或數(shù)字信號(hào)的端子，每個(gè)通道可以包含多個(gè)端子，例如，每個(gè)數(shù)字通道可以包含8個(gè)端子(8根數(shù)字線)。每個(gè)物理通道都有一個(gè)唯一的名稱，這個(gè)名稱通常根基DAQ的命名原則來(lái)命名(例如Dev／ai0)。虛擬通道是物理通道和通道信息的封裝體。虛擬通道是由DAQ庫(kù)VI創(chuàng)建的。根據(jù)功能的不同，虛擬通道也分為幾大類：模擬輸入通道、模擬輸出通道、數(shù)字輸入輸出通道、計(jì)數(shù)器輸入輸出通道。如果用戶沒(méi)有指定虛擬通道的名稱，則DA0會(huì)自動(dòng)分配一個(gè)名稱。目前數(shù)據(jù)采集卡一般有16通道和64通道，可以根據(jù)被測(cè)試信號(hào)的數(shù)量選擇，如果有更多的信號(hào)需要測(cè)試可以采用多個(gè)數(shù)據(jù)采集卡，或使用多路復(fù)用板。(4)緩存：緩存通常指計(jì)算機(jī)為某個(gè)特殊目的而開辟的臨時(shí)數(shù)據(jù)存取空間。例如，當(dāng)需要采集很多數(shù)據(jù)時(shí)，同時(shí)處理和分析這些數(shù)據(jù)對(duì)于計(jì)算機(jī)來(lái)講，負(fù)荷是很大的，這時(shí)就可以先把采集來(lái)的數(shù)據(jù)放進(jìn)緩沖區(qū)，稍后再進(jìn)行分析。因此緩存大小的設(shè)置和采集速率有很大的關(guān)系。表2．1是采樣率和相應(yīng)緩存區(qū)的大小。如果DAQ卡具有DMA功能，即模擬輸入操作存在一個(gè)硬件的高速通道用于通向計(jì)算機(jī)內(nèi)存，這時(shí)所采集的數(shù)據(jù)可以直接傳給計(jì)算機(jī)內(nèi)存，極大地增加了采集速度。在某些情況下，是必須要用到緩存功能的。i采集速率過(guò)大，超過(guò)計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的能力：ii需要連續(xù)采集，并且實(shí)時(shí)分析這些數(shù)據(jù)：iii采集周期必須準(zhǔn)確均勻。使用緩存就意味著增加計(jì)算機(jī)開支，因此沒(méi)有必要可以不用緩存。i采集數(shù)據(jù)少，例如每秒從一個(gè)通道采集單個(gè)數(shù)據(jù)；ii需要縮減存儲(chǔ)器開支。表4-1采集率和相應(yīng)的緩存區(qū)的大小采集率(采集點(diǎn)數(shù))緩存區(qū)大小沒(méi)有指定采集率10KB0～1001KB100～10k10KB10K～1M100KB>1M1MB4.3UA301型數(shù)據(jù)采集器綜上我的設(shè)計(jì)為監(jiān)測(cè)天然氣管道氣體壓力且考慮到采集器的使用的方便普遍最適合使用USB采集，而基于我所設(shè)計(jì)內(nèi)容我選用UA301型數(shù)據(jù)采集器來(lái)完成。將采集到的信號(hào)放大濾波后，由UA301型數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并將其送入PC機(jī)中。虛擬儀器是計(jì)算機(jī)和儀器技術(shù)深層次結(jié)合的產(chǎn)物,它將計(jì)算機(jī)硬件資源儀器與測(cè)控系統(tǒng)硬件資源和虛擬儀器軟件資源有效結(jié)合起來(lái)?；赨A301型數(shù)據(jù)采集器和LabVIEW圖形化編程語(yǔ)言組成虛擬儀器測(cè)試系統(tǒng)的硬件和軟件以及儀器的功能特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集測(cè)試的控制與實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與分析等功能,提高了測(cè)試的精度。且靈活性好,能夠根據(jù)需要方便攜帶移動(dòng)應(yīng)用到其它的測(cè)試場(chǎng)合。4.3.1UA301型數(shù)據(jù)采集器簡(jiǎn)介圖4-1UA301型數(shù)據(jù)采集器實(shí)物圖UA301型數(shù)據(jù)采集器是USB總線數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品,可與帶USB接口的各種臺(tái)式計(jì)算機(jī),筆記本機(jī),工控機(jī)連接構(gòu)成高性能的數(shù)據(jù)采集測(cè)量系統(tǒng).該產(chǎn)品采用美國(guó)新型12位A/D轉(zhuǎn)換芯片,設(shè)計(jì)講究,測(cè)量精度高（保證12bit精度，恒定輸入無(wú)跳碼）,速度快,編程簡(jiǎn)便,且具有USB設(shè)備體積小巧,連接方便,無(wú)需外接電源,即插即用,可帶電拔插等特有優(yōu)點(diǎn).可廣泛應(yīng)用于科學(xué)實(shí)驗(yàn),工業(yè)測(cè)量控制領(lǐng)域。UA301型數(shù)據(jù)采集器一.主要功能及特點(diǎn)·分辯率:12bit·16或32模入通道·實(shí)用最高采樣頻率:UA301100KHz·裝有控放大器·任意設(shè)定采樣通道數(shù),可通道自動(dòng)掃描采集·16KB先進(jìn)先出(FIFO)緩沖存儲(chǔ)器,可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)數(shù)據(jù)塊采集·軟件或定時(shí)器觸發(fā)采樣,可任意設(shè)定采樣頻率·可加裝數(shù)字量I/O·可最高頻率連續(xù)大數(shù)據(jù)量采集存盤·帶DC/DC隔離電源,精度穩(wěn)定·小盒式,小機(jī)箱式,或卡式供應(yīng),方便使用·豐富的軟件支持二.技術(shù)指標(biāo)1.A/D部分·分辯率:12bit·精度:優(yōu)于0.05％(滿量程)·最高實(shí)用采樣頻率:UA301100KHz·模入通道:16或32單端·模入范圍:±5V·程控增益：1、2、4、8、16倍(可擴(kuò)充為:1、2、4、8、16、32、64、128)·輸入阻抗:>100MΩ·觸發(fā)方式:定時(shí)器觸發(fā),軟件觸發(fā)·FIFO存儲(chǔ)器:16KB2.數(shù)字量I/O·數(shù)字量I/O:(可擴(kuò)至8DI/8DO)·可編程輸入或輸出·TTL電平兼容3.定時(shí)計(jì)數(shù)器·3通道可編程定時(shí)4.3.2數(shù)據(jù)采集硬件連接一．A/D卡的連接UA301盒式采集器一端裝有一只37芯D型插座,另一端裝有方形USB插座.使用時(shí),37芯D型插座接信號(hào);USB插座接USB電纜,電纜另一端接主機(jī)USB插口.37芯D型插座,定義如下圖:其中:CHx為模擬輸入通道Dx數(shù)字量I/O線1.16通道模擬輸入型信號(hào)插座定義（孔型）:2.32通道模擬輸入型信號(hào)插座定義（孔型）:4.3.3安裝驅(qū)動(dòng)軟件及應(yīng)用軟件一．安裝驅(qū)動(dòng)程序．UA301使用時(shí)需要安裝設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序.一臺(tái)計(jì)算機(jī)在第一次連接UA301時(shí)需要人工安裝設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序,以后再連接UA301時(shí)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序會(huì)自動(dòng)安裝.下面介紹人工安裝設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的方法.步驟一:當(dāng)計(jì)算機(jī)在開機(jī)狀態(tài),WINDOWS正常運(yùn)行時(shí),將USB電纜方形端插入U(xiǎn)A301采集器(電纜另一端應(yīng)預(yù)先插在計(jì)算機(jī)任意USB插口上)。此時(shí)屏幕出現(xiàn)“找到新的硬件設(shè)備”。步驟二：點(diǎn)擊下一步，出現(xiàn)對(duì)話窗口：步驟三：選擇“搜索設(shè)備的最新驅(qū)動(dòng)程序”，點(diǎn)擊下一步，出現(xiàn)對(duì)話窗口步驟四：將UA300驅(qū)動(dòng)光盤插入驅(qū)動(dòng)器，選擇“搜索軟盤驅(qū)動(dòng)器”，點(diǎn)擊下一步，出現(xiàn)對(duì)話窗口：步驟五：點(diǎn)擊下一步，出現(xiàn)對(duì)話窗口：步驟六：點(diǎn)擊完成，驅(qū)動(dòng)程序安裝成功了！二．安裝應(yīng)用軟件．UA300光盤上還提供了其它軟件工具，如：動(dòng)態(tài)連接庫(kù)，演示應(yīng)用軟件等，應(yīng)該把它們拷入硬盤以便使用．安裝方法是：將軟盤中UA300文件夾直接拷入任意硬盤即可．三．運(yùn)行程序．安裝軟件后，您就可以運(yùn)行程序，測(cè)試一下采集器了．雙擊硬盤中UA300文件夾，運(yùn)行其中UA301.exe文件即可進(jìn)入雙通道采集示波界面，此時(shí)在模擬通道0或1接入信號(hào)源或用手觸摸輸入端便可見到采集波形顯示．點(diǎn)擊“Fr.”按鈕可改變采集頻率．點(diǎn)擊“CH+”按鈕可改變通道．點(diǎn)擊“數(shù)據(jù).”按鈕可顯示電壓值．點(diǎn)擊“G+.”按鈕可改變放大倍數(shù)．點(diǎn)擊畫面可凍結(jié)波形，再次點(diǎn)擊畫面可回復(fù)動(dòng)態(tài)采集．其余可按照界面提示操作．第5章虛擬儀器的概述5.1虛擬儀器的概念虛擬儀器的概念是由美國(guó)國(guó)家儀器公司（NationalInstruments）最先提出的。NI公司同時(shí)也提出了“軟件即儀器”的口號(hào)，徹底打破了傳統(tǒng)儀器只能由廠家定義，用戶無(wú)法改變的局面，從而引起了儀器和自動(dòng)化工業(yè)的一場(chǎng)革命。隨著現(xiàn)在硬件和軟件技術(shù)的飛速發(fā)展，儀器的智能化和虛擬化成為各級(jí)實(shí)驗(yàn)室以及研究機(jī)構(gòu)發(fā)展的方向。虛擬儀器，它既具有傳統(tǒng)儀器的功能，又有別于其他傳統(tǒng)儀器。它能夠充分利用和發(fā)揮現(xiàn)有計(jì)算機(jī)的先進(jìn)技術(shù)，使儀器的測(cè)試和測(cè)量及自動(dòng)化工業(yè)的系統(tǒng)測(cè)試和監(jiān)控變得異常方便和快捷。所謂虛擬儀器是基于計(jì)算機(jī)的軟硬件測(cè)試平臺(tái)，它可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的測(cè)量?jī)x器，如示波器、信號(hào)發(fā)生器、頻譜分析儀等；可集成于自動(dòng)控制、工業(yè)控制系統(tǒng)之中；可自由構(gòu)建成專有儀器系統(tǒng)。虛擬儀器是智能儀器之后的新一代測(cè)量?jī)x器。虛擬儀器的核心技術(shù)思想就是“軟件即是儀器”。該技術(shù)把儀器分為計(jì)算機(jī)、儀器硬件和應(yīng)用軟件三部分。虛擬儀器技術(shù)的實(shí)質(zhì)是充分利用最新的計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)和擴(kuò)展傳統(tǒng)儀器的功能。虛擬儀器以通用計(jì)算機(jī)和配備標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字接口的測(cè)量?jī)x器（包括GPIB、RS-232等傳統(tǒng)儀器以及新型的VXI模塊化儀器）為基礎(chǔ)，將儀器硬件連接到各種計(jì)算機(jī)平臺(tái)上，直接利用計(jì)算機(jī)豐富的軟硬件資源，將計(jì)算機(jī)硬件（處理器、存儲(chǔ)器、顯示器）和測(cè)量?jī)x器（頻率計(jì)、示波器、信號(hào)源）等硬件資源與計(jì)算機(jī)軟件資源（包括數(shù)據(jù)的處理、控制、分析和表達(dá)、過(guò)程通訊以及圖形用戶界面）有機(jī)的結(jié)合起來(lái)。軟件是虛擬儀器的關(guān)鍵，當(dāng)基本硬件確定以后，就可以通過(guò)不同的軟件實(shí)現(xiàn)不同的功能。用戶可以根據(jù)自己的需要，設(shè)計(jì)自己的儀器系統(tǒng)，滿足多種多樣的應(yīng)用要求。利用計(jì)算機(jī)豐富的軟、硬件資源，可以大大突破傳統(tǒng)儀器的數(shù)據(jù)的分析、處理、表達(dá)、傳遞、存儲(chǔ)等方面的限制，達(dá)到傳統(tǒng)儀器無(wú)法比擬的效果。它不僅可以用于電子測(cè)量、測(cè)試、分析、計(jì)量等領(lǐng)域，而且還可以用于進(jìn)行設(shè)備的監(jiān)控以及工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化。虛擬儀器還可以廣泛用于電力工程、物礦勘探、醫(yī)療、振動(dòng)分析、聲學(xué)分析、故障診斷及教學(xué)科研等多個(gè)方面。虛擬儀器的設(shè)計(jì)方法和實(shí)現(xiàn)步驟與一般軟件的設(shè)計(jì)方法和實(shí)現(xiàn)步驟基本相同，只不過(guò)虛擬儀器設(shè)計(jì)時(shí)要考慮硬件部分。虛擬儀器設(shè)計(jì)方法主要包括以下三個(gè)部分：1.IO接口儀器驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)2.儀器面板的設(shè)計(jì)3.儀器功能算法的設(shè)計(jì)5.2虛擬儀器的組成虛擬儀器從構(gòu)成要素上講，由計(jì)算機(jī)、應(yīng)用軟件和儀器硬件等構(gòu)成；從構(gòu)成分式上講則由以DAQ板和信號(hào)調(diào)理為儀器硬件而組成的PC-DAQ測(cè)試系統(tǒng)，或已GPIB，VXI，Serial和Fieldbus等標(biāo)準(zhǔn)總線儀器為硬件組成的GPIB系統(tǒng)、VXI系統(tǒng)、串口系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)等多種形式。虛擬儀器的構(gòu)成如圖5-1所示。測(cè)控對(duì)象測(cè)控對(duì)象信號(hào)調(diào)理數(shù)據(jù)采集GPIB接口儀GPIB接口卡串行口儀器VXI儀器現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備其它硬件Labview圖5-1虛擬儀器組成框圖目前，虛擬儀器的構(gòu)成方式有以下幾種：1.PC-DAQ插卡式的VI這種方式用數(shù)據(jù)采集卡配以計(jì)算機(jī)平臺(tái)和虛擬儀器軟件，便可構(gòu)成各種數(shù)據(jù)采集和虛擬儀器系統(tǒng)。它充分利用了計(jì)算機(jī)的總線、機(jī)箱、電源以及軟件的便利，其關(guān)鍵在于A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)。這種方式受PC機(jī)機(jī)箱、總線限制，存在電源功率不足，機(jī)箱內(nèi)噪聲電平較高、無(wú)屏障，插槽數(shù)目不多、尺寸較小等缺點(diǎn)。隨著基于PC的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，PC-DAQ方式存在的缺點(diǎn)已經(jīng)和正在被克服。因個(gè)人計(jì)算機(jī)數(shù)目非常龐大，插卡式儀器價(jià)格便宜，因此其用途廣泛，特別適用于工業(yè)測(cè)控現(xiàn)場(chǎng)、各種實(shí)驗(yàn)室和教學(xué)部門使用。2.并行口式的VI最新發(fā)展的可連接到計(jì)算機(jī)并行口的測(cè)試裝置，其硬件集成在一個(gè)采集盒里或探頭上，軟件裝在計(jì)算機(jī)上，可以完成各種VI功能。它的最大好處是可以與筆記本計(jì)算機(jī)相連，方便野外作業(yè)，又可與臺(tái)式PC相連，實(shí)現(xiàn)臺(tái)式和便攜式兩用，非常方便。3.GPIB總線方式的VIGPIB（GeneralPurposeInterfaceBus）技術(shù)是IEEE488標(biāo)準(zhǔn)的VI早期的發(fā)展階段。它的出現(xiàn)使電子測(cè)量由獨(dú)立的單臺(tái)的手工操作向大規(guī)模自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)發(fā)展。典型的GPIB系統(tǒng)由一臺(tái)PC機(jī)，一塊GPIB接口卡和若干臺(tái)GPIB儀器通過(guò)GPIB電纜連接而成。在標(biāo)準(zhǔn)情況下，一塊GPIB接口卡可帶多達(dá)14臺(tái)的儀器，電纜長(zhǎng)度可達(dá)20m。GPIB技術(shù)可以用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器的操作和控制，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工操作方式，很方便的把多臺(tái)機(jī)器組合起來(lái)，形成大的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。GPIB測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和命令簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，主要市場(chǎng)在臺(tái)式儀器市場(chǎng)。適用于精確度要求高，但對(duì)計(jì)算機(jī)速率要求和總線控制實(shí)時(shí)性要求不高的場(chǎng)合應(yīng)用。4.VXI總線方式的VIVXI總線是VMEbuseXtensionforInstrumentation的縮寫，是高速計(jì)算機(jī)總線VME在VI領(lǐng)域的擴(kuò)展，有穩(wěn)定的電源，強(qiáng)有力的冷卻能力和嚴(yán)格的RFI/EMI屏蔽。由于它的標(biāo)準(zhǔn)開放，且具有結(jié)構(gòu)緊湊、數(shù)據(jù)吞吐能力強(qiáng)、定時(shí)和同步精確、模塊可重復(fù)利用、眾多儀器廠家支持的優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛的應(yīng)用。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，VXI系統(tǒng)的組建和使用越來(lái)越方便，有其他儀器無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，適用于組建大、中規(guī)模自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)以及對(duì)速度、精度要求高的場(chǎng)合，但VXI系統(tǒng)要求有專用的機(jī)箱、零槽管理器及嵌入式控制器，造價(jià)比較高。5.PXI總線方式的VIPXI總線是PCIeXtensionforInstrumentation的縮寫，是PCI在VI領(lǐng)域的擴(kuò)展。這種新型模塊化儀器系統(tǒng)是在PCI總線內(nèi)核技術(shù)上增加了成熟的技術(shù)規(guī)范和要求形成的，具有多板同步觸發(fā)、精確定時(shí)的星形觸發(fā)、相鄰模塊間高速通訊的局部總線以及高度的可擴(kuò)展性等優(yōu)點(diǎn)，適用于大型高精度集成系統(tǒng)。6.網(wǎng)絡(luò)接口方式的VI盡管Internet技術(shù)最初并沒(méi)有考慮如何將嵌入式智能儀器設(shè)備連接在一起，不過(guò)NI等公司已經(jīng)開發(fā)了通過(guò)Web瀏覽器觀測(cè)這些嵌入式儀器設(shè)備的產(chǎn)品，使人們可以通過(guò)Internet操作儀器設(shè)備。根據(jù)虛擬儀器的特性，我們能夠方便的將虛擬儀器組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將分散在不同地理位置不同功能的設(shè)備聯(lián)系在一起，使昂貴的硬件設(shè)備、軟件在網(wǎng)絡(luò)上得以共享，減少了設(shè)備重復(fù)投資?，F(xiàn)在，有關(guān)MCN（MeasurementandControlNetworks）方面的標(biāo)準(zhǔn)正在積極進(jìn)行，并取得一定的進(jìn)展。由此可見，網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器將具有廣泛的應(yīng)用前景。7.USB接口方式的VIUniversalSerialBus（USB）因?yàn)槠湓赑C機(jī)上的廣泛使用、即插即用的易用性和USB2.0高達(dá)480Mbits/s的傳輸速率，逐漸的成為儀器控制的主流總線技術(shù)?，F(xiàn)在計(jì)算機(jī)上的USB接口越來(lái)越多，也使得工程師可以很方便的將基于USB的測(cè)量?jī)x器連接到整個(gè)系統(tǒng)中。但是USB在儀器控制方面上亦有一些缺點(diǎn)。比如說(shuō)USB的排線沒(méi)有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格，在惡劣的環(huán)境下，可能造成數(shù)據(jù)的丟失，此外，USB對(duì)排線的距離也有一定的限制。無(wú)論哪種VI系統(tǒng)，都是將硬件儀器搭載到筆記本電腦，工作站等各種計(jì)算機(jī)平臺(tái)加上應(yīng)用軟件構(gòu)成的。5.3虛擬儀器的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)虛擬儀器是基于計(jì)算機(jī)的功能化硬件模塊和計(jì)算機(jī)軟件構(gòu)成的電子測(cè)試儀器，而軟件是虛擬儀器的核心，如圖2-1所示，其中軟件的基礎(chǔ)部分是設(shè)備驅(qū)動(dòng)軟件，而這些標(biāo)準(zhǔn)的儀器驅(qū)動(dòng)軟件使得系統(tǒng)的開發(fā)與儀器的硬件變化無(wú)關(guān)。這是虛擬儀器最大的優(yōu)點(diǎn)之一，有了這一點(diǎn)，儀器的開發(fā)和換代時(shí)間將大大縮短。虛擬儀器中應(yīng)用程序?qū)⒖蛇x硬件（如GPIB，VXI，RS-232，DAQ板）和可重復(fù)用庫(kù)函數(shù)等軟件結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了儀器模塊間的通信、定時(shí)與觸發(fā)。源代碼庫(kù)函數(shù)為用戶構(gòu)造自己的虛擬儀器（VI）系統(tǒng)提供了基本的軟件模塊。由于VI的模塊化、開放性和靈活性，以及軟件是關(guān)鍵的特點(diǎn)，當(dāng)用戶的測(cè)試要求變化時(shí)可以方便地由用戶自己來(lái)增減硬、軟件模塊，或重新配置現(xiàn)有系統(tǒng)以滿足新的測(cè)試要求。這樣，當(dāng)用戶從一個(gè)項(xiàng)目轉(zhuǎn)向另一個(gè)項(xiàng)目時(shí)，就能簡(jiǎn)單地構(gòu)造出新的VI系統(tǒng)而不丟失己有的硬件和軟件資源。虛擬儀器開發(fā)者虛擬儀器開發(fā)者虛擬儀器軟件面板虛擬儀器軟件開發(fā)平臺(tái)底層驅(qū)動(dòng)程序硬件模塊虛擬儀器開發(fā)者圖5-2虛擬儀器開發(fā)框圖虛擬儀器技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于可由用戶定義自己的專用儀器系統(tǒng)，且功能靈活，很容易構(gòu)建，所以應(yīng)用面極為廣泛。虛擬儀器技術(shù)十分符合國(guó)際上流行的“硬件軟件化”的發(fā)展趨勢(shì)，因而常被稱作“軟件儀器”。它功能強(qiáng)大，可實(shí)現(xiàn)示波器、邏輯分析儀、頻譜儀、信號(hào)發(fā)生器等多種普通儀器全部功能，配以專用探頭和軟件還可檢測(cè)特定系統(tǒng)的參數(shù)，如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)、汽油標(biāo)號(hào)、爐窯溫度、血液脈搏波、心電參數(shù)等多種數(shù)據(jù)；它操作靈活，完全圖形化界面，風(fēng)格簡(jiǎn)約，符合傳統(tǒng)設(shè)備的使用習(xí)慣，用戶不經(jīng)培訓(xùn)即可迅速掌握操作規(guī)程。虛擬儀器實(shí)際上是一個(gè)按照儀器需求組織的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。虛擬儀器的研究中涉及的基礎(chǔ)理論主要有計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集和數(shù)字信號(hào)處理。目前在這一領(lǐng)域內(nèi)，使用較為廣泛的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言是美國(guó)NI公司的LabVIEW。虛擬儀器的起源可以追溯到20世紀(jì)70年代，那時(shí)計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)在國(guó)防、航天等領(lǐng)域已經(jīng)有了相當(dāng)?shù)陌l(fā)展。PC機(jī)出現(xiàn)以后，儀器級(jí)別的計(jì)算機(jī)化成為可能，甚至在Microsoft公司的Windows誕生之前，NI公司已經(jīng)在Macintosh計(jì)算機(jī)上推出了LabVIEW2.0以前的版本。對(duì)虛擬儀器和LabVIEW長(zhǎng)期、系統(tǒng)、有效的研究開發(fā)使得該公司成為業(yè)界公認(rèn)的權(quán)威。普通的PC有一些不可避免的弱點(diǎn)。用它構(gòu)建的虛擬儀器或計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)性能不可能太高。目前作為計(jì)算機(jī)化儀器的一個(gè)重要發(fā)展方向是制定了VXI標(biāo)準(zhǔn)，這是一種插卡式的儀器。每一種儀器是一個(gè)插卡，為了保證儀器的性能，又采用了較多的硬件，但這些卡式儀器本身都沒(méi)有面板，其面板仍然用虛擬的方式在計(jì)算機(jī)屏幕上出現(xiàn)。這些卡插入標(biāo)準(zhǔn)的VXI機(jī)箱，再與計(jì)算機(jī)相連，就組成了一個(gè)測(cè)試系統(tǒng)。VXI儀器價(jià)格昂貴，目前又推出了一種較為便宜的PXI標(biāo)準(zhǔn)儀器。虛擬儀器研究的另一個(gè)問(wèn)題是各種標(biāo)準(zhǔn)儀器的互連及與計(jì)算機(jī)的連接。目前使用較多的是IEEE488或GPIB協(xié)議。未來(lái)的儀器也應(yīng)當(dāng)是網(wǎng)絡(luò)化的。利用LabVIEW，可產(chǎn)生獨(dú)立運(yùn)行的可執(zhí)行文件，它是一個(gè)真正的32位編譯器。像許多重要的軟件一樣，LabVIEW提供了Windows、UNIX、Linux、Macintosh的多種版本。虛擬儀器具有傳統(tǒng)獨(dú)立儀器無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，但它并不否定傳統(tǒng)儀器的作用，它們相互交叉又相互補(bǔ)充，相得益彰。在高速度、高帶寬和專業(yè)測(cè)試領(lǐng)域，獨(dú)立儀器具有無(wú)可替代的優(yōu)勢(shì)。在中低檔測(cè)試領(lǐng)域，虛擬儀器可取代一部分獨(dú)立儀器的工作，但完成復(fù)雜環(huán)境下的自動(dòng)化測(cè)試是虛擬儀器的拿手好戲，是傳統(tǒng)的獨(dú)立儀器難以勝任的，甚至不可思議的工作。專家們指出，在這個(gè)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，利用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造，已是大勢(shì)所趨，而虛擬儀器系統(tǒng)正是計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與傳統(tǒng)的儀器技術(shù)進(jìn)行融合的產(chǎn)物，因此，在21世紀(jì)，虛擬儀器將大行其道，日漸受寵，將會(huì)引發(fā)傳統(tǒng)的儀器產(chǎn)業(yè)一場(chǎng)新的革命。總之，由于LabVIEW能夠?yàn)橛脩籼峁┖?jiǎn)明、直觀、易用的圖形編程方式，能夠?qū)⒎爆崗?fù)雜的語(yǔ)言編程簡(jiǎn)化成為以菜單提示方式選擇功能，并且用線條將各種功能連接起來(lái)，十分省時(shí)簡(jiǎn)便，深受用戶青睞。與傳統(tǒng)的編程語(yǔ)言比較，LabVIEW圖形編程方式能夠節(jié)省85％以上的程序開發(fā)時(shí)間，其運(yùn)行速度卻幾乎不受影響，體現(xiàn)出了極高的效率。使用虛擬儀器產(chǎn)品，用戶可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要重新構(gòu)筑新的儀器系統(tǒng)。例如，用戶可以將原有的帶有RS232接口的儀器、VXI總線儀器以及GPIB儀器通過(guò)計(jì)算機(jī)，聯(lián)接在一起，組成各種各樣新的儀器系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一管理和操作。5.4虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器的比較虛擬儀器具有傳統(tǒng)獨(dú)立儀器無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)（如表5-1所示）。在高速度、高帶寬和專業(yè)測(cè)試領(lǐng)域，獨(dú)立儀器具有無(wú)可替代的優(yōu)勢(shì)。在中低檔測(cè)試領(lǐng)域，虛擬儀器可取代一部分獨(dú)立儀器的工作，但完成復(fù)雜環(huán)境下的自動(dòng)化測(cè)試是虛擬儀器的拿手好戲，是傳統(tǒng)的獨(dú)立儀器難以勝任的，甚至不可思議的工作。1.傳統(tǒng)儀器的面板只有一個(gè)，上面布置了種類繁多的顯示和操作元件。由此導(dǎo)致許多識(shí)讀和操作錯(cuò)誤。虛擬儀器與之不同，它可以通過(guò)在幾個(gè)分面板上的操作來(lái)實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的功能。這樣，在每個(gè)分面板上就可以實(shí)現(xiàn)功能操作的單純化和面板布置的簡(jiǎn)潔化，從而提高操作的正確性和便捷性。同時(shí)，虛擬儀器的面板上的顯示元件和操作元件的種類與形式不受標(biāo)準(zhǔn)元件和加工工藝的限制，由編程來(lái)實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)者可以根據(jù)用戶的要求和操作需要來(lái)設(shè)計(jì)儀器面板。2.在通用硬件平臺(tái)確定后，軟件取代傳統(tǒng)儀器中由硬件完成的儀器功能。3.儀器的功能是由用戶根據(jù)需要用軟件來(lái)定義，不是事先由廠家定義的。4.儀器性能的改進(jìn)和功能擴(kuò)展只需更新相關(guān)軟件設(shè)計(jì)，不需購(gòu)買新儀器。5.虛擬儀器開放、靈活，與計(jì)算機(jī)同步發(fā)展，與網(wǎng)絡(luò)及其他周邊設(shè)備互聯(lián)。6.由于其以PC為核心，使得許多數(shù)據(jù)處理的過(guò)程不必像過(guò)去那樣由測(cè)試儀器本身來(lái)完成，而是在軟件的支持下，利用PC機(jī)CPU的強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能來(lái)完成，使得基于虛擬儀器的測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試精度、速度大為提高，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化、多任務(wù)測(cè)量。7.可方便地存貯和交換測(cè)試數(shù)據(jù)，測(cè)試結(jié)果的表達(dá)方式更加豐富多樣。8.虛擬儀器在高性價(jià)比的條件下，降低系統(tǒng)開發(fā)和維護(hù)費(fèi)用，縮短技術(shù)更新周期。表5-1虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器的比較虛擬儀器傳統(tǒng)儀器開發(fā)維護(hù)費(fèi)用低開發(fā)維護(hù)費(fèi)用高技術(shù)更新周期短（0.5～1年）技術(shù)更新周期短（5～10年）軟件是關(guān)鍵硬件是關(guān)鍵價(jià)格低價(jià)格昂貴開放、靈活與計(jì)算機(jī)同步，可重復(fù)用和重配置固定可用網(wǎng)絡(luò)聯(lián)絡(luò)周邊各儀器只可連有限的設(shè)備自動(dòng)化、智能化、多功能、遠(yuǎn)距離傳輸功能單一，操作不便近年來(lái)，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，己經(jīng)形成了網(wǎng)絡(luò)虛擬儀器。這是一種新型的基于Web技術(shù)的虛擬儀器，使得虛擬儀器測(cè)試系統(tǒng)成為Internet/Intranet的一部分，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控和管理。在當(dāng)前流行的C/S/D網(wǎng)絡(luò)模式下，利用嵌入式技術(shù)（包括數(shù)據(jù)庫(kù)嵌入和網(wǎng)絡(luò)模塊的嵌入）可以充分利用有效資源，提高測(cè)試效率。5.5LabVIEW8.6的安裝及應(yīng)用圖1啟動(dòng)安裝圖2安裝Labview圖3安裝程序初始化圖4安裝程序位置圖5安裝組件圖6安裝進(jìn)度圖7Labview啟動(dòng)界面安裝完畢后，重啟計(jì)算機(jī)，即可使用labview軟件完成設(shè)計(jì)，執(zhí)行功能。第6章軟件設(shè)計(jì)本程序主要完成對(duì)數(shù)據(jù)的采集，數(shù)據(jù)處理，數(shù)值顯示，保存等功能。6.1程序主界面本次程序的主界面是對(duì)天然氣管道壓力監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)面板，面板上有2個(gè)壓力波形顯示，分別對(duì)應(yīng)主調(diào)壓閥之前進(jìn)口壓力P1和中壓出氣處壓力P2，并對(duì)應(yīng)有實(shí)時(shí)壓力值顯示框。PY206天然氣管道氣壓傳感器輸出的0-5V電壓信號(hào)，送入U(xiǎn)A301型數(shù)據(jù)采集器將模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，并輸入到PC機(jī)。因?yàn)閮x器限制,硬件上沒(méi)有PY206天然氣管道氣壓傳感器和UA301型數(shù)據(jù)采集器實(shí)物，因此我只能Labview軟件時(shí)用一組隨機(jī)數(shù)代替實(shí)際監(jiān)測(cè)信號(hào)進(jìn)行簡(jiǎn)單的壓力模擬監(jiān)測(cè)。此實(shí)驗(yàn)臺(tái)的控制部分包括其控制測(cè)量的退出按鈕，實(shí)時(shí)時(shí)間顯示,P1H和P2上限下限值的隨時(shí)設(shè)定按鈕及超出限度值的報(bào)警燈以及當(dāng)中壓出氣處壓力P2過(guò)大時(shí)調(diào)節(jié)按鈕。圖6-1為前面板截圖。圖6-1前面板截圖對(duì)應(yīng)后面板程序框圖如下圖6-2圖6-2后面板程序框圖6.2程序各部分設(shè)計(jì)6.2.1時(shí)間顯示在虛擬儀器語(yǔ)言中，有字符串節(jié)點(diǎn)，其中有時(shí)間字符串的格式化節(jié)點(diǎn)。在此節(jié)點(diǎn)中，輸入相應(yīng)的字符串，就能在前面板上顯示出當(dāng)前的時(shí)間。其前面板如圖6-3所示?？驁D程序如圖6-4所示。在字符串節(jié)點(diǎn)中，包含以下集中用法：字符串合并；2、字符串分離；3、子字符串的提??；4、時(shí)間字符串的格式化；5、字符串的大小寫轉(zhuǎn)換；6、數(shù)值與字符串的相互轉(zhuǎn)換；7、字符串的比較；8、字符串與ASCII碼值的轉(zhuǎn)換圖6-3時(shí)間顯示前面板圖6-4時(shí)間顯示后面板6.2.2P2過(guò)大調(diào)節(jié)部分P2過(guò)大調(diào)節(jié)按鈕圖6-5。圖6-5調(diào)節(jié)按鈕前面板通過(guò)自定義事件來(lái)控制P2值過(guò)大調(diào)節(jié)按鈕左右與否，建立P2壓力過(guò)大調(diào)節(jié)按鈕禁用屬性節(jié)點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)放入自定義事件0,1中并對(duì)應(yīng)0,2，如圖6-6和圖6-7圖6-6屬性節(jié)點(diǎn)1后面板圖6-7屬性節(jié)點(diǎn)2后面板6.2.3P1P2顯示部分即報(bào)警P1P2在Labview前面板圖如圖6-8圖6-8P1P2顯示報(bào)警前面板該監(jiān)控系統(tǒng)可根據(jù)你測(cè)量的實(shí)際背景環(huán)境來(lái)定義上下限的值，同時(shí)顯示實(shí)時(shí)數(shù)值并報(bào)警，在P2超過(guò)上限是，會(huì)記錄下超出上限值。其程序圖如圖6-9圖6-9P1P2顯示報(bào)警后面板6.2.4用戶事件結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)中通過(guò)定義創(chuàng)建用戶事件來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)P2過(guò)大調(diào)節(jié)按鈕的調(diào)節(jié)，對(duì)應(yīng)程序圖如圖6-10圖6-10用戶事件結(jié)構(gòu)后面板并在創(chuàng)建用戶函數(shù)是條件建構(gòu)中假條件中輸出端口（通道必須賦值）選擇“為連線默認(rèn)”。6.3壓力監(jiān)測(cè)功能的實(shí)現(xiàn)圖6-11P1P2分別對(duì)應(yīng)著有實(shí)時(shí)波形顯示和實(shí)時(shí)數(shù)值顯示，并且在超出上下限時(shí)實(shí)現(xiàn)一個(gè)報(bào)警和簡(jiǎn)單的控制。由于資金等各方面原因，我的設(shè)計(jì)沒(méi)有壓力傳感器和數(shù)據(jù)采集卡的實(shí)物，沒(méi)能夠進(jìn)行實(shí)物實(shí)驗(yàn)，只能在Labview虛擬儀器中，模擬進(jìn)行監(jiān)控。監(jiān)測(cè)模擬信號(hào)采用隨機(jī)數(shù)代替采集的數(shù)據(jù)，當(dāng)然因?yàn)槭请S機(jī)的，演示的結(jié)果跟實(shí)際的有一定的誤差。根據(jù)的設(shè)計(jì)監(jiān)控的對(duì)象，P1上下限分別對(duì)應(yīng)設(shè)置為800KPa和20KPa，P2上下限分別設(shè)置為400KPa和1.5KPa。圖6-11監(jiān)測(cè)到的情況為P1P2在正常測(cè)量范圍內(nèi)，此時(shí)不報(bào)警。圖6-11情況1圖6-12情況2圖6-12則是在P1P2實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超過(guò)上限值時(shí)報(bào)警燈亮，同理，當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)低于下限時(shí)，對(duì)應(yīng)報(bào)警燈也會(huì)亮。此時(shí)P2超過(guò)440，P2壓力過(guò)大調(diào)節(jié)按鈕激活可用。圖6-13情況3圖6-13則是在P1超過(guò)上限報(bào)警燈亮，P2未超過(guò)上限，報(bào)警燈不亮，此時(shí)P2過(guò)大調(diào)節(jié)按鈕灰暗色即處于不可用狀態(tài)。對(duì)比圖6-11.圖6-12和圖6-13可以看出來(lái)，該系統(tǒng)對(duì)P1起到監(jiān)測(cè)報(bào)警對(duì)P2除了監(jiān)測(cè)報(bào)警還對(duì)應(yīng)著對(duì)天然氣管道壓力的控制。我設(shè)計(jì)的天然氣管道壓力監(jiān)控系統(tǒng)在監(jiān)測(cè)正常范圍內(nèi)，此系統(tǒng)只起到監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的作用，當(dāng)監(jiān)測(cè)壓力超出正常范圍就會(huì)有報(bào)警燈亮。當(dāng)中壓出氣處壓力過(guò)高時(shí)，通過(guò)按鈕控制執(zhí)行器主閥門關(guān)閉進(jìn)行調(diào)節(jié)。對(duì)比知道中壓出氣處壓力在正常范圍內(nèi)時(shí)，P2壓力過(guò)大調(diào)節(jié)按鈕處于休眠狀態(tài)，此時(shí)你怎么操作它都不會(huì)對(duì)管道壓力有調(diào)節(jié)作用，只有當(dāng)中壓出氣處壓力P2過(guò)大報(bào)警，P2壓力過(guò)大調(diào)節(jié)按鈕才被激活處于可用狀態(tài)，并通過(guò)它來(lái)調(diào)節(jié)天然氣管道壓力。結(jié)論本文詳細(xì)闡述了虛擬儀器的概念、特點(diǎn)、分類、組成、發(fā)展前景與方向及軟件開發(fā)環(huán)境。并結(jié)合實(shí)際設(shè)計(jì)了天然氣管道氣體壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)采集技術(shù)，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)進(jìn)行了研究，完成了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，軟件編制調(diào)試和實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集分析處理，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存等功能。在設(shè)計(jì)中出現(xiàn)了各種各樣的問(wèn)題。從拿到畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候開始，我對(duì)基于虛擬儀器壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)這一名詞的很陌生，不知道從何下手。然后就是大量的在網(wǎng)絡(luò)和圖書館查閱資料，這段時(shí)間我的收獲真的很多。學(xué)習(xí)的過(guò)程是痛苦的，是坎坷的，然而結(jié)果卻是快樂(lè)喜悅的。這些工作之后要盡快把自己的設(shè)計(jì)的藍(lán)圖勾畫出來(lái)，不能走一步算一步，必須把整體把握好。而我的這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，都過(guò)了很長(zhǎng)時(shí)間才知道自己要做什么，才決定選用天然氣管道氣體壓力監(jiān)測(cè)做背景來(lái)研究虛擬儀器壓力壓力監(jiān)測(cè)。設(shè)計(jì)過(guò)程中，邊做邊學(xué)軟件，單純的拿著本軟件教程從第一頁(yè)開始看，這樣效率最低了，根據(jù)已有論文資料中提到的軟件用途和自己編程需要的有針對(duì)性的學(xué)，平時(shí)多跟同組同學(xué)交流討論，在談?wù)摰倪^(guò)程中也能夠?qū)W到他的思想和方法，汲取所需，更完善自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)，通過(guò)經(jīng)常跟老師交流，溝通更合適的方法和自己的想法，嘗試編程和調(diào)試新的功能，這期間真有一整探險(xiǎn)的感覺，對(duì)未知領(lǐng)域的探索，雖然許多東西自己搞錯(cuò)了，但過(guò)程自己去收貨了許多。畢設(shè)越到最后階段，越要有毅力和狀態(tài)，不能前緊后松，覺得前面做了不少，后面可以放松了。論文提交的前幾天，還要的檢查論文，包括內(nèi)容，格式等。最后是一項(xiàng)一項(xiàng)的檢查：圖、表、字體、行距、對(duì)齊。整體上一項(xiàng)一項(xiàng)檢查，確保萬(wàn)無(wú)一失。大學(xué)的生活就要結(jié)束了，四年之中有好多感慨，現(xiàn)在回想起來(lái)馬上就要走出校園面對(duì)社會(huì)，心里好不是滋味。有好多留戀，親愛的同學(xué)，室友，親愛的老師，這段時(shí)間我們?cè)谝黄鸬臍g聲笑語(yǔ)，雖然四年里我有過(guò)失落、迷茫，但是感謝有同學(xué)、老師和朋友的陪伴與幫助，同時(shí)也有過(guò)歡樂(lè)，感謝同學(xué)、老師和朋友的分享。正是有了你們才有了今天我的蛻變，我的成長(zhǎng)，感謝你們！參考文獻(xiàn)[1]Golub,G.H.,C.F.VanLoan,MatrixComputations,Baltimore,theJohn[2]王淑琴，徐振高，通用串行總線及其在虛擬儀器中的應(yīng)用，計(jì)算技術(shù)，2003[3]邱寧,利用USB總線的虛擬邏輯分析儀,自動(dòng)化儀表,第24卷第9期,2003[4]蔣天偉，許振忠，關(guān)曉丹,LabVIEW7Express及其應(yīng)用,華北航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),2005[5]孫秋野，柳昂，王云爽，LabVIEW8.5快速入門與提高，西安，西安交通大學(xué)出版社，2009[6]郭冰，王沖，壓力傳感器的現(xiàn)狀與發(fā)展，中國(guó)石油蘭州石化公司，2012[7]張輝，郁凱元，龍濤，王建強(qiáng),基于LabVIEW軟件的動(dòng)態(tài)連接庫(kù)和數(shù)據(jù)采集,儀表技術(shù),2002年第6期[8]張智賢，沈永泉，自動(dòng)化儀表與過(guò)程控制，中國(guó)電力出版社，2009[9]姚麗，劉冬冬，基于LabVIEW的數(shù)據(jù)采集與信號(hào)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)，沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)信息學(xué)院，2012[10]錢志偉，無(wú)線遠(yuǎn)傳壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，華中科技大學(xué)，2012[11]楊樂(lè)平，李海濤，趙勇，等，LabVIEW高級(jí)程序設(shè)計(jì)，北京，清華大學(xué)出版社，2003[12]PingGong,WeiZhou,DesignandimplementationofMultifunctionalVirtualOscilloscopeUsingUSBData-AcquisitionCard,愛思唯爾期刊，2012[13]GaryW.Johnson,RichardJennings,LabVIEW圖形編程，北京，北京大學(xué)出版社，2002[14]吳東艷，張禮勇，劉煜坤，基于USB總線的數(shù)據(jù)采集/信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)，哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2005[15]賈少華，基于USB的高速數(shù)據(jù)采集和信號(hào)發(fā)生模塊的研究與設(shè)計(jì)，[學(xué)位論文]，成都，電子科技大學(xué)，2004.3[16]徐科軍，信號(hào)處理技術(shù)，武漢，武漢理工大學(xué)出版社，2002.1[17]劉暢生，鐘龍，賈靜等，傳感器簡(jiǎn)明手冊(cè)及應(yīng)用電路（壓力分冊(cè)），西安，西安電子科技大學(xué)出版社，2007[18]費(fèi)莉，王博，劉述喜，基于Labview的數(shù)據(jù)采集和測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)，重慶理工大學(xué)電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院，2012[19]桂玲，吳舒辭，向誠(chéng)，基于LabVIEW語(yǔ)言的PC機(jī)與單片機(jī)的串口通信，中南林學(xué)院電子信息學(xué)院，2010[20]蕭世文,宋延清.USB2.0硬件設(shè)計(jì).清華大學(xué)出版社,2006(10).[21]辛紹杰,王建軍.天然氣透平膨脹機(jī)脫水裝置的研制及應(yīng)用.石油機(jī)械,2007,35(2).致謝隨著本次畢業(yè)論文的定稿，四年的大學(xué)本科生活也即將畫上句號(hào)?；厥姿哪昵?，初入校園之情景仍歷歷在目，到如今只恍如隔日，不免感慨光陰易逝、韶華難追。然而這四年帶給我的美好記憶以及在四年里給予我無(wú)數(shù)幫助和關(guān)懷的師長(zhǎng)和同學(xué)是我永遠(yuǎn)不會(huì)遺忘的。在此，我向你們致以最為真摯的謝意！首先，我要感謝在本科畢業(yè)設(shè)計(jì)期間的指導(dǎo)老師——常青老師。感謝常老師的不僅僅在畢設(shè)期間給予我許多指導(dǎo)與關(guān)照，提出了許多建議和意見，給了我很大的啟發(fā)和幫助。而且老師待人和藹，學(xué)識(shí)淵博，認(rèn)真處事，嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)，給我留下了深刻的印象。同時(shí)還要感謝一同做畢業(yè)設(shè)計(jì)的梁琛、董美達(dá)、趙明程、謝甲明和饒雄五位同學(xué)的大力幫助與提出的問(wèn)題建議?？梢哉f(shuō)，沒(méi)有你們就沒(méi)有我的這篇論文，也沒(méi)有我在大學(xué)最后半年的開心時(shí)光與美好經(jīng)歷。正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個(gè)一個(gè)的困難和疑惑，直至本文的順利完成。謝謝你們！基于C8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對(duì)良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營(yíng)養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測(cè)試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測(cè)儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測(cè)儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測(cè)量?jī)x的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號(hào)檢測(cè)儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專用單片機(jī)核的可測(cè)性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測(cè)微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測(cè)基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測(cè)量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測(cè)量?jī)x的研制基于單片機(jī)的紅外測(cè)油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測(cè)漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無(wú)功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號(hào)的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)