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1、吉林工程技术师范学院毕业论文1.1 位移测量的虚拟仪器系统进行位移测量的虚拟仪器系统组成如图1所示,图1中位移传感器直接作用于被测量,按一定规律将被测量转换为电信号输出。位移传感器为位移信号提供隔离和滤波。数据采集卡(DAQ)对来自位移传感器电路中输出的电压信号进行模数转换、采用保持、多路复用和放大。计算机作为虚拟仪器载体,对测量数据进行分析、运算、存储和显示。位移测量程序是在LabVIEW平台上开发的位移测量虚拟仪器软件。图1 位移测量的虚拟仪器系统1.2 PCIMIO16E4数据采集卡PCI
2、MIO16E4是NI6040E系列数据采集卡之一,是一种性能优良、适合PC的数据采集卡,能够完成信号采集、数字信号的模拟输出及定时、计数等功能。信号采集部分包括模拟输入和AöD转换两部分,即前向通道,主要性能指标如下。(1)16路模拟输入。(2)提供3种信号输入方式选项:单端无参考地输入、单端有参考地输入及差分输入。(3)放大器增益(软件设置):1,2,5,10,20,50,100。(4)量程:分为±10V和0～10V两种。分别对应信号为双极性输入方式和单极性输入方式。(5)分辨率:12b。(6
3、)单通道最大采样率:5×105次ös。1.3 数据采集的信道设置在多信道数据采集或输出系统中,必须为数据采集设备指定对某个信道进行操作,这就是信道定址。信道定址通过在数据采集VI的信道表参数ChannelList中写入信道名或信道号实现。在数据采集过程中按信道表列出的顺序扫描信道,在数据输出过程中按信道表列出的顺序刷新。采用信道名定址首先要在Measurement&AutomationExplorer中对信道进行设置。打开Measurement&AutomationExplorer后在DataN
4、eighborhood选项上击右键,再由下级菜单上点击CreateNew弹出信道向导,在他的引导下创建一个虚拟信道。一步步选择信道类型、信道名、传感器类型、信号的单位、使用的数据采集设备等。在Measurement&AutomationI吉林工程技术师范学院毕业论文Explorer中设置的信道名即可写入信道表参数Channels。信道表可以是一个信道名,也可以是一个信道名数组。1.4 位移测量前面板的设计打开前面板窗口,按以下方法与步骤设计前面板:(1)控制模板中选择ClassicControl
5、s→ClassicNumeric→Meter,摆放到前面板中,重复4次可设置好4个电压表,用来显示采集到的电压信号,显示值在误差允许范围内等于传感器输出的电压值。(2)选择ClassicControls→ClassicNumeric→HorizontalPointerSlide,摆放到前面板中,在此控件上点击鼠标右键,选中ChangetoControl,使该控件成为位移显示仪,同样方法在前面板中摆放4个位移显示仪。位移显示仪用来显示外部位移值,位移值使通过电压与位移的关系曲线转换得来。(3)选择
6、ClassicControls→ClassicBoolean→SquarePushButton重复4次即可。(4)选择Boolean→OKButton,将其按钮名称修改为“记录”即可在前面板中创建记录按钮。(5)选择Boolean→StopButton,这样停止按钮已创建好。(6)选择Numeric→NumericControl,该控件用来写入记录文件中第一列信息。如写入当前日期或记录次序等。将已放好的控件进行编辑,添加文字说明。LabVIEW提供了装饰前面板上对象的设计工具,这些界面元素对程序
7、不产生影响。所有的装饰元素都存在于装饰子模板(decorations)内,鼠标选取其中任一装饰板,将这个控件放置于已有的控件之上,他会覆盖已有的控件,一般都要将他们置于底层。首先用鼠标选中该控件,在工具栏点击“Reorder”,在其下拉菜单中选中“MoveToBack”,这时被装饰控制覆盖的其他控件全部可见了。如图2所示为创建的多通道位移测量仪面板图。1.5 与前面板对应的流程图窗口的设计流程图窗口的设计是为了前面板控制件、显示件及按钮的功能得以实现。11511 模拟输入外部信号(如电容传感器输
8、出的电压)的引进,这里使用了AISampleChannel,如图3所示。在channel(0)接线端连上一个字符串常量并写入信道名disp0,disp1,disp2,disp3这些信道名首先必须已在Measurement&Automation中创建好,他们分别对应于通道0,1,2,3。Sample输出端默认是输出波形,这里只需单个数值,所以要在其输出端点击鼠标右键选SelectType→ScaledValue。I吉林工程技术师范学院毕业论文图2 多通道位移测量仪的面板由于电压信号的闪动性,这里使
