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基于虚拟仪器的位移监测系统设计论文
2020-02-21 09:30:14 admin 浏览:308次 【

附件包括开题报告、论文、源程序

1本选题的意义及国内外发展状况

1.1研究目的和意义

   随着工业自动化程度不断发展,对位移测量的精准度、效率以及自动化程度要求越来越高,传统的测量方法和设备已经无法满足现代测量技术的要求。

虚拟仪器已经成为越来越多测控人员的最佳选择,这是因为虚拟仪器的出现打破了传统仪器由厂家定义,用户无法改变的工作模式,使用户可以根据自己的需求,设计仪器系统。虚拟仪器系统以软件为核心,能更迅捷、更经济和更灵活地解决测控问题。随着虚拟仪器驱动程序标准化及软件开发环境的发展代码复用成为仪器编程中的基础,从而大大缩短复杂程序的开发时间;可以用各种不同的模块构造自己的虚拟仪器系统,选择统一的测控策略,这不仅会节省大量的人力物力,而且已有的测试投资在未来仍能得到可靠保护。

1.2国内外发展情况

从虚拟仪器概念提出至今,有关虚拟仪器技术的研究方兴未艾.研究人员在虚拟仪器硬件接口、虚拟仪器软件及其设计方法等方面做了许多有意义的研究工作,并已开发了许多实用的虚拟仪器系统.

在 1998年9月成立了 IVI(Interchangeable VirtualInstrument)基金会.IVI基金会是最终用户、系统集成商和仪器制造商的一个开放的联盟.目前,该组织 已经制订了示波器/数字化仪 、数字万用表、任意波形发生器/函数发生器、开关/多路复用器/矩阵及电源等五类仪器的规范.IVI制订的虚拟仪器统一规范,提升了仪器驱动软件标准化水平.虚拟仪器开发向标准化方向发展。虚拟仪器网络化、智能化初见端倪,高性能数字信号处理芯片将加速虚拟仪器的发展,而且智能化软件开发平台是虚拟仪器一个重要的发展方向。

LabVIEW是一个业界领先的工业标准软件工具,用于开发测试、测量和控制系统。自1986年问世以来,世界各国的工程师和科学家们都已将NI LabVIEW图形化开发工具用于产品设计周期的各个环节,从而改善了产品质量、缩短了产品投放市场的时间,并提高了产品开发和生产效率。使用集成化的LabVIEW环境与现实世界的信号相连,分析数据以获取实用信息,共享信息成果,有助于在整个企业范围内提高生产效率。由于LabVIEW具有编程语言的灵活性,可以结合专为测试,测量和控制设计的内置工具,因此可以建立各种应用程序,其范围可从温度监控到复杂的仿真和控制系统。

2研究内容

2.1位移检测原理

不同的位移传感器,其检测原理是不同的,常见的位移传感器有电感式位移传感器、磁致伸缩线性位移传感器、电涡流传感器;所谓的位移检测原理就是利用各种元器件检测对象的物理变化量,通过将改变化量转为距离,来测量从传感器到对象物的距离位移的机器。根据使用元件的不同,分为光学式位移传感器、线性接近传感器、超声波位移传感器等。

根据输出信号的类型可分为模拟式位移传感器、数字式位移传感器两类;根据被测物体的位置关系可分为接触式位移传感器、非接触式位移传感器;

根据运动方式可分为直线位移传感器、角度位移传感器;根据材质可分为金属膜传感器、导电塑料传感器、光电式传感器、磁敏式传感器等。

2.2设计位移检测系统

位移检测需要根据测试对象选择合适的位移传感器,然后通过电路调理,将位移传感器的信号调整为采集卡需要的信号,最终通过labview显示采集结果,并对采集信息进行波形显示、分析、保存等。

2.3掌握LabVIEW软件编程

   LabVIEW是一种程序开发环境,由美国国家仪器(NI)公司研制开发的,类似于C和BASIC开发环境,但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是:其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码,而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序,产生的程序是框图的形式。在本设计里,主要掌握labview编程环境,了解前面板、后面板、连线等基本编程手法,另外掌握数据采集方法,掌握labview在测试测量行业的应用。

3设计思路

  系统图如下,首先选用一款适合的位移传感器,然后调理后通过采集卡采集信号,通过labview读取采集数据,并对数据进行波形显示、分析、保存的。

基于虚拟仪器的位移检测系统设计.rar


本设计用位移采传感器采集位移数据,在设计过程因为没有位移传感器,所以采用labview模拟位移数据,并显示成波形,根据位移后波形,可以直观的看到位移变化后的波形,并可以保存和读取波形。


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作者专栏
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  • 阿福

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