【正文】 北方民族大學 學士學位論文 論文題目 :基于 ELVIS 光電池照度計設(shè)計 系 (部 )名 稱 : 電氣信息工程學院 學 生 姓 名 : 葛 良 均 專 業(yè) : 測控技術(shù)與儀器 學 號 : 20xx0028 指導教師姓名 : 盛 洪 江 論文提交時間 : 20xx 年 5 月 21日 論文答辯 時間 : 20xx 年 5 月 28日 學位授予時間 : 北方民族大學教務處制 北方民族大學學士學位論文 基于 ELVIS 光電池照度計設(shè)計 摘 要 虛擬儀器 (Ⅵ) 是計算機技術(shù)和傳統(tǒng)的儀器儀表技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物 ,是儀器發(fā)展的一個重要方向。與傳統(tǒng)儀器技術(shù)不同，虛擬儀器技術(shù)指在包含數(shù)據(jù)采集設(shè)備的通用計算機平臺上，根據(jù)需要可以高效率地構(gòu)建起形形色色的測量系統(tǒng)。對大多數(shù)用戶而言，主要的工作變 成了軟件設(shè)計。 LabVIEW 是一個基于圖形化編程 語言的虛擬儀器軟件開發(fā)工具，本文闡明了運用 LabVIEW 圖形化編程語言開發(fā)虛擬 照度計 的設(shè)計過程。 它是 利用硅光電池將接收到的光信號轉(zhuǎn)換成電信號 ，然后利用 A／ D 轉(zhuǎn)換器將輸入的模擬電壓信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，再將采集到的數(shù)字信號送到設(shè)計好的虛擬照度計中進行運算處理后顯示。 通過顯示的電壓和對應采集的標準照度進行數(shù)據(jù)標定，再經(jīng)過最小二乘法對兩組數(shù)據(jù)進行直線擬合，通過擬合的數(shù)值進行反求照度就達到了測量照度的目的。 關(guān)鍵詞 ： LabVIEW,照度計 ,數(shù)據(jù)采集 北方民族大學學士學位論文 基于 ELVIS 光電池照度計設(shè)計 ABSTRACT Virtual instrument (VI) is the bination of the puter technology and the traditional instruments technology, is an important direction in the development of instrument. With traditional instruments, the virtual instrument technology means that on the generalpurpose puter platform which contains data acquisition device, according to needs, you can construct various measurement system efficiently. For most users, the main work is a software design. LabVIEW is a programming language based graphical of virtual instrument software development tools, this paper expounds LabVIEW graphical programming language used to develop virtual design of the digital filter process. Silicon pv changes the optical signal into the electronic signa1． The analogy voltage is changed to digital one by the A／ D(analog to digita1) sent the collected digital signal to the virtual illuminance meter for operational treatment display. By displaying the voltage and the corresponding data collected by calibrated standard illumination, go through the least square method linear fit two sets of data, Values by fitting an antiseeking illumination illumination to achieve the purpose of measurement. KEY WORDS: LabVIEW， Illuminance meter ， Data Acquisition 北方民族大學學士學位論文 基于 ELVIS 光電池照度計設(shè)計 第 頁 I 目錄 第 1 章 照度計及虛擬儀器概述 ........................................ 2 .................................................. 2 照度計的作用 ............................................... 2 虛擬儀器簡介 ............................................... 3 虛擬儀器的發(fā)展 .............................................. 4 虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器比較 .................................... 5 虛擬儀器方案 ................................................ 6 LabVIEW 簡介 ................................................ 7 用 LabVIEW 設(shè)計虛擬儀器的步驟 ................................ 8 本章小結(jié) ................................................... 8 第 2 章 光電池 .................................................... 9 光電池簡介 ................................................. 9 硅光電池的基本結(jié)構(gòu) ......................................... 9 硅光電池的工作原理 ........................................ 10 硅光電池的特性參數(shù) ........................................ 10 本章小結(jié) .................................................. 12 第 3 章 數(shù)據(jù)采集 ................................................. 13 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基本組成 ................................... 13 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主要性能指標 ............................... 15 數(shù)據(jù)采集原理 .............................................. 16 采樣定理 .................................................. 16 NI ELVIS 原型設(shè)計面板 .................................... 16 高速率 M系列 PCI6251 ...................................... 18 本章小結(jié) .................................................... 19 第 4 章 系統(tǒng)設(shè)計 ................................................. 20 設(shè)計的要求 ................................................ 20 前面板的設(shè)計 .............................................. 20 北方民族大學學士學位論文 基于 ELVIS 光電池照度計設(shè)計 第 頁 II 后面板的設(shè)計 .............................................. 22 程序調(diào)試 .................................................. 24 本章小結(jié) .................................................. 26 第 5 章 數(shù)據(jù)處理 ................................................. 27 照度計的標定 .............................................. 27 標定數(shù)據(jù)的處理 ............................................ 27 本章小結(jié) .................................................. 31 結(jié) 束 語 ........................................................... 32 致 謝 ............................................................. 33 參考文獻 ........................................................... 34 附錄 1基于 ELVIS 的光電池照度計最后運行結(jié)果圖 .................... 35 附錄 2基于 ELVIS 的光電池照度計最后運行程序框圖 ................. 36 附錄 3 硬件連接圖 .................................................. 37 附錄 4英文原文 ..................................................... 38 附錄 5中文譯文 ..................................................... 45 北方民族大學學士學位論文 基于 ELVIS 光電池照度計設(shè)計 第 頁 1 前 言 儀器是人類認識世界的基本工具，也是信息社會人們獲取信息的主要手段之一。隨著信息時代和網(wǎng)絡(luò)時代的來臨，傳統(tǒng)儀器已不能滿足科技以及社會生產(chǎn)的需要。儀器已不再是簡單的機械或電子設(shè)備，而是融合了機械、電子、光學、計算機、材料化學、物理學、化學、生物學、系統(tǒng)工程等學科和先進制造技術(shù)的一門綜合性技術(shù)。 近年來，伴隨著計算機技術(shù)、軟件技術(shù)和總線技術(shù)的迅猛發(fā)展，儀器以及自動測試技術(shù)也發(fā)生了革命性的變化。 1987 年， VXI 總線的誕生標志著儀器與自動測試技術(shù)發(fā)展進入了一個嶄新的階段，虛擬儀器的概念也深入人心，應用領(lǐng) 域不斷拓展。 本文從理論上簡單介紹了虛擬儀器設(shè)計技術(shù)，并用軟件 LabVIEW 實現(xiàn)了簡單的照度計?；?ELVIS 的光電池照度計設(shè)計是在 ELVIS 數(shù)據(jù)采集的平臺上，利用 LabVIEW 的開發(fā)平臺對光照度計的設(shè)計，它具有開發(fā)簡單，開發(fā)周期短，價格便宜等特點。我 對虛擬儀器的研究僅是一個開端，希望能為以后的研究工作做一些鋪墊工作。 北方民族大學學士學位論文 基于 ELVIS 光電池照度計設(shè)計 第 頁 2 第 1 章 照度計及虛擬儀器 概述 入射到單位面積上的光通量 稱 為照度 [9]。即 dAdE VV ?? 照度的 單位為 lx（勒克斯）， 1lm 的光通量均勻分布在 1 平方米的平面上所產(chǎn)生的照度為 1lx。 光通量的定義為： eV CV?? ?? 式中： V? 為光通量，單位 lm C 為比例系數(shù)， 683lm/W； e