【正文】
節(jié)不同功能的軟件模塊,改變?cè)O(shè)定的參數(shù),就可以在同一臺(tái)計(jì)算機(jī)中對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行非實(shí)時(shí)的在線和離線分析,便可以準(zhǔn)確地判斷當(dāng)前溫度是否超出規(guī)定的溫度范圍,從而對(duì)溫度進(jìn)行精確地監(jiān)控。曲線擬合的目的就是找出 Yi 和 Xi 的函數(shù)關(guān)系式 y=f(x)。 2. 曲線擬合 曲線擬合子分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)非常有用,它可以從大量的離散數(shù)據(jù)中抽象出內(nèi)部規(guī)律。 2,? 177。 本設(shè)計(jì)中對(duì)于采集到的溫度數(shù)據(jù),進(jìn)行了相關(guān)的時(shí)域分析和統(tǒng)計(jì)。并根據(jù)攝氏華氏設(shè)置,經(jīng)過(guò) f=c*+32 轉(zhuǎn)換在溫度計(jì)中顯示實(shí)時(shí)溫度。 為記錄總的運(yùn)行時(shí)間設(shè)計(jì)。對(duì)里面的每一個(gè)參數(shù)所代表的意義、各個(gè)窗口顯示出來(lái)的波形等 簡(jiǎn)單 的表述。 點(diǎn)擊停止采集按鈕,進(jìn)入數(shù)據(jù)分析面板,并將分析結(jié)果以圖形和數(shù)據(jù)的形式顯示,見(jiàn)圖 ,原始采集溫度,以及擬合溫度曲線。 其中溫度檢測(cè)面板中包括瞬時(shí)溫度顯示、上下限數(shù)值設(shè)定、溫度曲線顯示、攝氏華氏轉(zhuǎn)換、結(jié)束采集按鈕以及報(bào) 警。使用子 VI 是一種有效地編程技術(shù),因?yàn)樗试S子 VI 代碼在不同場(chǎng)合重復(fù)使用,而且在一個(gè)子 VI 中還可以調(diào)用另一個(gè)子 VI,這也是 G語(yǔ) 言的分層特性。如圖 41 所示。 在實(shí)驗(yàn)室中, LabVIEW 將復(fù)雜的數(shù)據(jù)采集工作變得簡(jiǎn)單,便于研究人員集中時(shí)間和精力用于實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析和結(jié)論總結(jié),而不是將大量時(shí)間用于搭建實(shí)驗(yàn)室設(shè)備。 表 32 LabVIEW 在工業(yè)測(cè)量和控制中的應(yīng)用及任務(wù) 應(yīng) 用 任 務(wù) 機(jī)器自動(dòng)化 解決機(jī)器自動(dòng)化中聲音、震動(dòng)監(jiān)控等應(yīng)用難題 機(jī)器狀態(tài)監(jiān)控 對(duì)機(jī)器狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控和測(cè)試 分布式監(jiān)控和控制 創(chuàng)建分布式監(jiān)控和控制應(yīng)用 電源監(jiān)控 執(zhí)行電源測(cè)量和電源質(zhì)量測(cè)量 集成式測(cè)試和控制 開(kāi)發(fā)測(cè)試和控制相結(jié)合的應(yīng)用,如機(jī)電測(cè)試、環(huán) 境測(cè)試 硬件在線測(cè)試 創(chuàng)建模塊化、性價(jià)比高的軟硬件測(cè)試平臺(tái) 3. 應(yīng)用于設(shè)計(jì)、原型建模和發(fā)布 LabVIEW 可用于 搞笑的設(shè)計(jì)仿真、應(yīng)用、仿真數(shù)據(jù)與真實(shí)測(cè)量之間的比較。半導(dǎo)體和生物醫(yī)學(xué)等眾多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。測(cè)試程序絕大部分工作是在流程圖中完成的。 圖 31LabVIEW 前面板 LabVIEW 的結(jié)構(gòu) 利用 LabVIEW 開(kāi)發(fā)測(cè)試系統(tǒng)軟件,涉及兩個(gè)主要部分:前面板和流程圖(又稱程序框圖)。自動(dòng)測(cè)試、控制與仿真、信號(hào)處理、圖形獲得與處理、數(shù)值分析工具等。 ? 支持多種系統(tǒng)平臺(tái),平臺(tái)之間的程序可以直接進(jìn)行移植。 ? 內(nèi)置的程序編譯器,使運(yùn)行速度加快。開(kāi)發(fā)者可以通過(guò)各種交互式的控件、話框、菜單、及函數(shù)模塊進(jìn)行編程。 PXI 的高 度可擴(kuò)展性。經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展, VXI 系統(tǒng)的組建和使用越來(lái)越方便,尤其是組建大、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。 GPIB 技術(shù)可用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器的操作和控制,替代傳統(tǒng)的人工操作方式,可以很多方便地把多臺(tái)儀器組合起來(lái),形成自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)。由于其價(jià)格低廉、用途廣泛,特別適合于研發(fā)部門和各種教學(xué)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用。另外, ISA 總線的虛擬儀器已經(jīng)淘汰, PCI 總線的虛擬儀器價(jià)格比較昂貴。構(gòu)造虛擬儀器的過(guò)程就是將各組件組合在一起 , 當(dāng)功能發(fā)生改變和更新儀器硬件時(shí) , 只要調(diào)用、添加或重組各模塊組件見(jiàn) , 就能構(gòu)造出新的虛擬儀器 , 將儀器使用的主動(dòng)權(quán)真正交給了用戶 , 虛擬儀器的靈活性也就得到了充分的體現(xiàn)。直接面對(duì)操作用戶 , 提供了快捷、友好的測(cè)控操作界面 ,以及圖形、圖表等數(shù)據(jù)顯示方式。 第二,虛擬儀器驅(qū)動(dòng)層。 第一, 虛擬輸入 /輸出層。虛擬儀器軟件的數(shù)據(jù)處理過(guò)程可以分為兩種 : 一是自下而上的數(shù)據(jù)采集 、 處理到最終顯示 ; 一是自上而下的用戶交互、指令操作到儀器控制。 無(wú)論上述哪種形式的虛擬儀器,都是通過(guò)應(yīng)用軟件將儀器的模塊化功能硬件與各類計(jì)算機(jī)相結(jié)合的 , 其中基于 GPIB、 VXI、 PXI的方案主要適合構(gòu)成大型高精度集成測(cè)試系統(tǒng) ;PCIDAQ / PCI、串行口方案主要適合構(gòu)成普及型的廉價(jià)測(cè)試系統(tǒng);現(xiàn)場(chǎng)總線方案主要適合構(gòu)成大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)測(cè)試系統(tǒng)。 VXI控制器包括嵌入式 PC控制、嵌入式工作站控制器和外置工作站控制器 , 可根據(jù)測(cè)試功能的不同要求來(lái)選用。 因此 , 這種虛擬儀器又叫 PCIDAQ/PCI插卡式虛擬儀器。 虛擬儀器的 結(jié)構(gòu) 虛擬儀器通常是由計(jì)算機(jī)、模塊化功能硬件和應(yīng)用軟件這三部分構(gòu)成。因此,虛擬儀器適合于一切需要計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠?jì)量場(chǎng)合。 在專用測(cè)量系統(tǒng)方面,虛擬儀器的發(fā)展空間更為廣闊。其方便之極固不必多言,而設(shè)備成本的大幅降低卻不可不提。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在測(cè)繪系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,傳統(tǒng)的儀器設(shè)備缺乏相應(yīng)的計(jì)算機(jī)接口, 因而配合數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)處理十分困難。尤其在科研、開(kāi)發(fā)、測(cè)量、檢測(cè)、計(jì)量、測(cè)控等領(lǐng)域更是不可多得的好工具。他將計(jì)算機(jī)作為儀器的硬件平臺(tái),借助計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力,將儀器的專業(yè)功能和操作面板在計(jì)算機(jī)界面實(shí)現(xiàn)。 本文首先討論了本設(shè)計(jì)的產(chǎn)生和應(yīng)用背景,介紹了虛擬儀器的基本內(nèi)容以及虛擬儀器的產(chǎn)生和發(fā)展,并 介紹了 LabVIEW的相關(guān) 內(nèi)容 ,接著討論了系統(tǒng)的主要功能及總體結(jié)構(gòu) ,即 系統(tǒng)采集顯示數(shù)據(jù),以及相關(guān)分析函數(shù)。 傳輸型傳感器中光纖只起傳光的作用 , 對(duì)溫度的敏感作用由其它元件來(lái)實(shí)現(xiàn) , 因此結(jié)構(gòu)較前者復(fù)雜 ,但可通過(guò)分別選擇性能優(yōu)良的光纖和敏感元件而達(dá)到較高的性能 。 ( 2)熱電偶溫度傳感器 熱電偶測(cè)溫是基于“熱電動(dòng)勢(shì)效應(yīng)” 所謂熱電動(dòng)勢(shì)效應(yīng)是指 A 、 B 兩種不同的導(dǎo)體組成閉合回路 ,若兩結(jié)點(diǎn)溫度不同則在回路中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì) , 形成熱電流 A 、 B 兩導(dǎo)體的結(jié)點(diǎn) (熱端 ) 溫度為 T, 而另一端 (冷段) 溫度為 To 則熱電動(dòng)勢(shì)為 E(T,To)=(TTo)(lnNa/Nb)k/e 其中 k 為波爾茲曼常數(shù) , e 為電子電荷 , Na, Nb 為與材料有關(guān)的常數(shù) , 測(cè)量 E (T , To) 的大小便能確定被測(cè)溫度 T。溫度采集控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和人們的生活領(lǐng)域中,得到了廣泛應(yīng)用。虛擬儀器技術(shù)應(yīng)用的新開(kāi)發(fā)軟件不斷涌現(xiàn),使該技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛。s lives, has been widely used. In the industrial production process, often require strict temperature control, to enable production to proceed smoothly, Quality of the products can be fully guaranteed. Automatic temperature control system can control the temperature of the production environment to ensure the production of automation and intelligence of a smooth, safe, thereby improving production efficiency. This paper introduces the use of sensors to detect the temperature of other methods, leads to the relevant knowledge LabVIEW virtual instrument. And their history, advantages and disadvantages of such software to do a simple introduction, using labview design a Temperature Monitoring and analysis system of data collection, signal analysis puting He signals (timedomain analysis) capabilities. One signal analysis, including real time display of waveform, frequency measurement, curve fitting and correlation analysis. Temperature data records including generation time, maximum and minimum temperature and so on. Key words: virtual instruments。 并對(duì)它們的發(fā)展歷史、軟件的優(yōu)缺點(diǎn)等做了簡(jiǎn)單的介紹, 利用 labview 設(shè)計(jì)了一個(gè) 溫度 監(jiān)測(cè) 和 分析 系統(tǒng), 實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、信號(hào)運(yùn)算和信號(hào)分析(時(shí)域分析)等功能。溫度采集控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和人們的生活領(lǐng)域中,得到了廣泛應(yīng)用。 成果形式 1.完整的關(guān)于如何采集與分析溫度的 LabVIEW 程序 。 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 基于 LabVIEW 的虛擬溫度信號(hào)分析儀設(shè)計(jì) 系 別 : 專業(yè)名稱 : 學(xué) 號(hào) : 學(xué)生姓名 : 指導(dǎo)教師 : 指導(dǎo)單位 : 完成時(shí)間 : 20 年 月 教務(wù)處制發(fā) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文) 任務(wù)書(shū) 題目名稱 基于 LabVIEW 的虛擬溫度信號(hào)分析儀設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì) (撰寫(xiě)) 內(nèi)容 利用 LabVIEW 軟件 ,設(shè)計(jì)了模擬溫度信號(hào)產(chǎn)生采集與分析系統(tǒng),通過(guò)分析采集 到的溫度信號(hào),實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)前溫度的監(jiān)測(cè)控制以及對(duì)未來(lái)溫度的預(yù)測(cè)分析 。 預(yù)期目標(biāo) 1. 通過(guò)隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生模擬溫度 ; 2. 對(duì) 采集 來(lái)的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示; 3. 對(duì)采集到的溫度進(jìn)行記錄分析; 4.當(dāng)發(fā)現(xiàn)采集到得溫度超過(guò)設(shè)定上下限時(shí)發(fā)出警報(bào)。因此對(duì)溫度的檢測(cè)的意義就越來(lái)越大。 本文 首先介紹了其它利用 傳感器來(lái)檢測(cè)溫度的方法,引出 虛擬儀器 LabVIEW 的相關(guān)知識(shí)。 關(guān)鍵詞 : 虛擬儀器; LabVIEW;溫度測(cè)量; 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) Ⅱ LABVIEWbased virtual design of the temperature signal analyzer Abstract Temperature is an important physical quantity because it directly affects the bustion, chemical reactions, fermentation, roasting, calcining, distillation, concentration, extrusi