基于labview的速度和加速的測(cè)量實(shí)驗(yàn)的模擬-全文預(yù)覽
【正文】 后做數(shù)據(jù)處理的第三部分。同理，可以用復(fù)制的方法求出五個(gè)不同遮光片寬度的平均時(shí)間和平均速度。 給定測(cè)量數(shù)據(jù)的初始值程序框圖 隨組合遮光片寬度的變化而改變測(cè)量數(shù)據(jù)程序框圖 超時(shí)清零程序框圖上圖是調(diào)用了滑塊的屬性節(jié)點(diǎn)——位置，然后連接一個(gè)清零數(shù)組，這樣每測(cè)量一次，滑塊自動(dòng)回到出發(fā)點(diǎn)，方便進(jìn)行再次測(cè)量。這個(gè)條件結(jié)構(gòu)里包括6個(gè)分支。這樣，一個(gè)一維數(shù)組就被拆分為兩個(gè)數(shù)組了。由于我們要測(cè)量的時(shí)間有三個(gè)，所以平鋪式順序結(jié)構(gòu)里用了數(shù)組插入和索引數(shù)組，第一個(gè)順序結(jié)構(gòu)框圖里測(cè)量的是滑塊經(jīng)過(guò)光電門1的時(shí)間t1，第二個(gè)分別設(shè)定結(jié)構(gòu)框圖里測(cè)量的是滑塊經(jīng)過(guò)光電門2的時(shí)間t2，第三個(gè)測(cè)量的是滑塊經(jīng)過(guò)兩個(gè)光電門之間的時(shí)間t12。這里用到For循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)，讓滑塊按照設(shè)定的垂直坐標(biāo)和水平坐標(biāo)，即XY坐標(biāo)來(lái)運(yùn)動(dòng)，設(shè)定一個(gè)等待時(shí)間，為50毫秒，這個(gè)時(shí)間是用來(lái)控制滑塊運(yùn)動(dòng)的快慢的。這樣，有了加速度的測(cè)量值和理論值，測(cè)量結(jié)果的百分差也就求出來(lái)了。點(diǎn)擊運(yùn)行后，點(diǎn)擊開(kāi)始，滑塊將從左上角向右下角傾斜下滑，計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器上將會(huì)變換顯示經(jīng)過(guò)光電門的時(shí)間，這些數(shù)據(jù)都會(huì)在右側(cè)的表格中記錄下來(lái)。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要在前面板畫出速度和加速度測(cè)量實(shí)驗(yàn)圖，當(dāng)遮光片的距離變化時(shí)，滑塊上顯示的遮光片距離也會(huì)隨著改變，并且放置兩個(gè)XY坐標(biāo)圖，用來(lái)實(shí)時(shí)顯示測(cè)量的結(jié)果，最后就是數(shù)據(jù)處理。 (4)將擋光板間距分別調(diào)為S=、。將滑塊放在氣墊導(dǎo)軌上的某一固定位置處。然后重新選用功能/修改鍵設(shè)定儀器測(cè)量方式。 (3）將功能/修改鍵置于P1。 (3)先打開(kāi)氣泵給氣墊導(dǎo)軌送氣，然后將滑塊放在氣墊導(dǎo)軌上，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下的單腳螺絲，使氣墊導(dǎo)軌處于水平狀態(tài)（滑塊在氣墊導(dǎo)軌上各處都能保持靜止?fàn)顟B(tài)或在氣墊導(dǎo)軌上做勻速直線運(yùn)動(dòng)）。當(dāng)滑塊在氣墊導(dǎo)軌上做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑塊通過(guò)A、B兩點(diǎn)（前后兩點(diǎn)之間運(yùn)動(dòng)時(shí)間為）則滑塊的加速度為 （3）實(shí)驗(yàn)中由外推法得到、由光電計(jì)數(shù)器測(cè)出，則可由上式計(jì)算出滑塊的加速度a。由于△t＝0的點(diǎn)在△t的實(shí)測(cè)范圍外，故此法在數(shù)學(xué)上稱為外推法。一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的物體，在△t時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)的位移為△s，則該物體在△t時(shí)間內(nèi)的平均速度為 （1）為了精確地描述物體在某點(diǎn)的瞬時(shí)速度，應(yīng)該把△t取得越小越好，△t越小，所計(jì)算出的平均速度越接近瞬時(shí)速度，當(dāng)△t→0時(shí)，平均速度趨近于一個(gè)極限，即 ?。?） 就是物體在該點(diǎn)的瞬時(shí)速度。，用于擴(kuò)展在不同領(lǐng)域中的應(yīng)用，例如實(shí)時(shí)模塊、PDA模塊、FPGA模塊、數(shù)據(jù)記錄與監(jiān)控模塊。、CIN節(jié)點(diǎn)、ActiveX、.NET或MATLAB腳本節(jié)點(diǎn)扥技術(shù)，可以輕松實(shí)現(xiàn)LabVIEW與其它編程語(yǔ)言混合編程。 LabVIEW的具體優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：，并采用圖形化的編程方法，徹底把工程師們從復(fù)雜苦澀的文本編程工作中解放出來(lái)。這些控件和連接方法使儀器更加形象，程序開(kāi)發(fā)更加直觀，LabVIEW提供的一組完整的控件和工具可以方便地完成數(shù)據(jù)顯示與控件聯(lián)接工作。:無(wú)論是從數(shù)據(jù)采集到儀器控制，圖像采集到運(yùn)動(dòng)控制，LabVIEW都是一個(gè)理想的開(kāi)發(fā)環(huán)境，并可以提供各種工具來(lái)迅速完成數(shù)據(jù)的采集。它被廣泛地應(yīng)用于汽車、通信、航空、半導(dǎo)體、電子設(shè)計(jì)生產(chǎn)、過(guò)程控制盒生物醫(yī)學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域。這些卡插入標(biāo)準(zhǔn)的VXI機(jī)箱，再與計(jì)算機(jī)相連，就組成了一個(gè)測(cè)試系統(tǒng)。 普通的PC有一些不可避免的弱點(diǎn)。PC機(jī)出現(xiàn)以后，儀器級(jí)的計(jì)算機(jī)化成為可能，甚至在Microsoft公司的Windows 誕生之前,。虛擬儀器實(shí)際上是一個(gè)按照儀器需求組織的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。隨著計(jì)算機(jī)功能的日益強(qiáng)大以及其體積的日趨縮小，這類儀器功能也越來(lái)越強(qiáng)大，目前已經(jīng)出現(xiàn)含嵌入式系統(tǒng)的儀器。LabVIEW的核心概念就是“軟件即是儀器”，即虛擬儀器的概念。利用 LabVIEW，可產(chǎn)生獨(dú)立運(yùn)行的可執(zhí)行文件，它是一個(gè)真正的32位/64位編碼器。使用這種語(yǔ)言編程時(shí)，基本上不寫程序代碼，取而代之的是流程圖或框圖。它還內(nèi)置了便于應(yīng)用TCP/IP、ActiveX等軟件標(biāo)準(zhǔn)的庫(kù)函數(shù)。2 LabVIEW和虛擬儀器 LabVIEW和虛擬儀器簡(jiǎn)介L(zhǎng)abVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一種用圖標(biāo)代替文本行創(chuàng)建應(yīng)用程序的圖形化編程語(yǔ)言。除此之外，虛擬儀器的發(fā)展還是可以應(yīng)用于遠(yuǎn)程教學(xué)，在將來(lái)的社會(huì)，學(xué)生可以待在家里上物理實(shí)驗(yàn)課，有了虛擬儀器，可以在自家的電腦上和老師進(jìn)行溝通，并且運(yùn)用虛擬儀器進(jìn)行各種物理實(shí)驗(yàn)，這大大方便了教學(xué)，也節(jié)省了師生的時(shí)間，還可以緩解交通，各個(gè)方面都有了很大的進(jìn)步。尤其是在某些特殊領(lǐng)域其特點(diǎn)尤其突出，比如測(cè)試測(cè)量、控制、仿真、兒童教育、快速開(kāi)發(fā)、跨平臺(tái)等。進(jìn)入前面板后，用戶可以手動(dòng)操作整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，也可以清楚的看到滑塊在氣墊導(dǎo)軌上移動(dòng)，測(cè)量出來(lái)的數(shù)據(jù)也會(huì)在計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)測(cè)速儀上顯示，能讓用戶感覺(jué)像是在物理實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)一樣，給人一種身臨其境的感覺(jué)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)研究的是基于LabVIEW的速度和加速度的測(cè)量實(shí)驗(yàn)的模擬，用虛擬儀器模擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)。LabVIEW有很多優(yōu)點(diǎn)，可以廣泛的應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集與信號(hào)處理、自動(dòng)化測(cè)試與驗(yàn)證系統(tǒng)、儀器控制、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)等多個(gè)領(lǐng)域。 選題的意義及應(yīng)用背景本文介紹的虛擬儀器演示速度和加速度實(shí)驗(yàn)，可以普通物理課中直接使用，同時(shí)利用LabVIEW高效的圖形化編程平臺(tái)，教師和學(xué)生都可以充分發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)造力，開(kāi)發(fā)適臺(tái)自己需要的各種虛擬儀器，提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)實(shí)驗(yàn)水平。這樣，我們需要一種更方便的演示方法，這樣就可以使用虛擬儀器來(lái)進(jìn)行
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