基于labview的百分表检定系统

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1、成都理工大学硕士学位论文基于LabVIEW的百分表检定系统姓名：肖珍芳申请学位级别：硕士专业：测试计量技术与仪器指导教师：康东20100501摘要基于LabVIEW的百分表检定系统作者简介：肖珍芳，性别女，1983年6月生，师从成都理工大学康东副教授，2010年7月毕业于成都理工大学测控技术及仪器专业，获得工学硕士学位。摘要百分表作为一种测量长度、位移的工具，广泛用于测量工件几何形状误差及位置误差。由于使用频率高，百分表很容易产生误差。因此，对百分表进行检定和修正就显得非常重要。在百分表的检定中，位移基准非常关键，它是百分表示值误差检定的依据。目前市场上

2、较多采用精度较高的光栅传感器作基准。但是，以光栅作为基准的检查方式，常采用人眼瞄准和手动进给的方式，检定效率不高。基于百分表检定的研究现状，研制一种价格较低，同时降低计量检定人员工作强度，提高检定工作效率的百分表检定系统对于发展计量测试技术，提高计量部门指示表计量检定能力和工作效率具有重要意义。本课题就以往的检查方式作以改进，将检定仪的进给方式改进为逼近式自动进给方式。本系统基于LabVIEW软件平台，以NI公司的PCI—6014多功能数据采集卡作为计算机与外部电路的接口，采用半自动化的步进电机进给和人眼瞄准方式，达到瞄准精度和检定效率的协调。系统的控制

3、部分由LabVIEW软件完成，LabVIEW软件控制多功能数据采集卡发出控制脉冲信号并采集光栅传感器的计数数据，并以光栅传感器作为位移基准，和读取的百分表读数作比较，求出各点误差值，并作保存。数据处理部分按照百分表的检定规程，求出相邻误差，示值误差，全程误差和回程误差。文中前六章详细说明了百分表各部分设计的理论基础和实现方法，最后第七章中说明百分表检定系统实现的功能及达到的性能指标，提出了升级、改进百分表检定系统需要完成的工作。第一章简单介绍了本次设计的目标及方法，同时对课题提出的背景做了详细的阐述。对LABVIEW软件进行了介绍，分析了此软件的各项优缺

4、点。综述了百分表检定的研究现状。同时也介绍了本课题研究的意义。最后阐明了本次课题研究的各项内容。第二章提出了百分表检定的总体设计方案。根据我国相关国标及规范规定，提出了百分表检定的设计思路和设计任务。在该章节中介绍了百分表检定系统的机械结构、硬件结构以及系统的组成及原理。同时详细分析了百分表检定系统的工作原理及具体检定方法。对系统的可行性分析进行了阐述。第三章对步进电机的工作原理，步进电机的型号及技术指标，步进电机的选I摘要择进行了介绍。详细介绍了步进电机控制系统的组成，驱动电路的设计，步进电机控制器的设计。尤其对脉冲分配器进行了详细的阐述。在此章节中对

5、D触发器的工作原理及电路图也进行了详细的介绍。第四章对光栅及调理电路进行了介绍。介绍了光栅测长的发展状况及未来的发展趋势。分析了莫尔条纹效应以及光栅测长的原理。对于光栅信号输出的数字模型也进行了简单的介绍。最后对光栅信号的调理包括电阻链五细分，单稳四细分辨相电路进行了详细的说明。第五章主要是软件部分的设计。对数据采集卡的基本特性，数据采集函数进行了详细的介绍。对于软件上通道的配置，模拟信号输出程序的设计，数字信号的输入输出，计数器程序的设计，数据的在线显示及保存一一做了详细的介绍。在该章节里面，我对模拟信号输出函数，数字信号输出函数，数字信号输入函数以及

6、最小二乘法拟合函数模块的端口及功能都做了详细的说明。第六章是对数据处理及报表生成程序的设计。在该章节里面我们首先介绍了数据的调用。重点介绍了读文件函数的功能及各项指标。然后我们一一对相邻误差，行程误差，全程误差，回程误差的软件设计进行了介绍。列出了它们的软件设计流程图。第七章主要是对系统的误差进行分析，对软硬件进行测试。介绍了误差的来源以及系统误差的合成。对硬件测试，及软件测试结论做出了分析。最后得出结论，本次我们所检定的百分表属于1级精度。关键词：LabVIEW数据采集卡步进电机光栅IIAbstractThedialindicatorverificat

7、ionsystembasedonLabVIEWIntroductionoftheauthor:XiaoZhenFang,female,wasborninJuly,1983,whosetutorwasProfessorKangDong.GraduatedfromChengduUniversityofTechnologyMajorinMeasuringandTestingTechnologiesandInstrumentandgrantthemasterDegreeinJune,2010.AbstractAsakindofmeasuringthelength

8、anddisplacementoftools,thedialindicatori