基于labview的溫度分析儀設(shè)計畢業(yè)論文-全文預(yù)覽
【正文】 獲取和機器視覺、運動控制、PLC/數(shù)據(jù)日志等。前面板是一個傳統(tǒng)的儀器概念,而軟件前面板其實是自動化的拓展,因為它們保持了傳統(tǒng)直觀的視覺和感覺效果。這些功能函數(shù)為用戶進一步擴展虛擬儀器的功能提供了基礎(chǔ)。如HP公司的VEE、 NI公司的LabVIEW 和Lab windows/CVI等。每個儀器模塊都有自己的儀器驅(qū)動程序，儀器廠商以源碼的形式提供給用戶。它駐留于計算機系統(tǒng)之中執(zhí)行儀器總線的特殊功能，是計算機與儀器之間的軟件層連接，以實現(xiàn)對儀器的程控。VPP系統(tǒng)聯(lián)盟提出了系統(tǒng)框架、驅(qū)動程序、VISA、軟面板、部件知識庫等一系列VPP軟件標準，推動了軟件標準化的進程。這些卡插入標準的VXI機箱，再與計算機相連，就組成了一個測試系統(tǒng)。普通的PC有一些不可避免的弱點。我們不妨把虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器加以比較，看看各自的特點，比較結(jié)果如表2－1所示。PXI具有8個擴展槽，而臺式PCI系統(tǒng)只有3~4個擴展槽，通過使用PCI—PCI橋接器，可擴展到256個擴展槽，臺式PC的性能價格比和PCI總線面向儀器領(lǐng)域的擴展優(yōu)勢結(jié)合起來，將形成未來的虛擬儀器平臺。有其他儀器無法比擬的優(yōu)勢。GPIB測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和命令簡單，主要應(yīng)用于臺式儀器，適合于精確度要求高的，但不要求對計算機高速傳輸狀況時應(yīng)用。（3） GBIB總線方式的虛擬儀器GPIB技術(shù)是IEEE488標準的虛擬儀器早期的發(fā)展階段。（2） 并行口式虛擬儀器最新發(fā)展的一系列可連接到計算機并行口的測試裝置，它們把儀器硬件集成在一個采集盒內(nèi)。 虛擬儀器的分類虛擬儀器的發(fā)展隨著微機的發(fā)展和采用總線方式的不同，可分為五種類型：（1） PC總線——插卡型虛擬儀器這種方式借助于插入計算機內(nèi)的數(shù)據(jù)采集卡與專用的軟件如LabVIEW相結(jié)合（注：美國NI公司的LabVIEW是圖形化編程工具，它可以通過各種控件自已組建各種儀器。而LabVIEW是基于數(shù)據(jù)流的工作方式，同時是基于圖形化的編程，這使得設(shè)計者不必掌握大量的編程語言和程序設(shè)計技巧便可設(shè)計出虛擬儀器系統(tǒng)[11]。LabVIEW集成了與滿足GPIB、VXI、RS232和RS485協(xié)議的硬件及數(shù)據(jù)采集卡通訊的全部功能。軟件領(lǐng)域面向?qū)ο蠹夹g(shù)把任何用戶構(gòu)建虛擬儀器需要知道的東西封裝起來。第二階段，開放式的儀器構(gòu)成。第一階段，利用計算機增強傳統(tǒng)儀器的功能。PC機出現(xiàn)以后，儀器級的計算機化成為可能，甚至在Microsoft公司的Windows誕生之前。以美國NI公司的軟件產(chǎn)品LabVIEW和LabWindows/CVI為代表的虛擬儀器專用開發(fā)平臺是當前流行的集成化開發(fā)工具。這種基于計算機的儀器，既具有高檔儀器的測量品質(zhì)，又能滿足測量需求的多樣性。其中USB是最新技術(shù)的數(shù)據(jù)采集卡，具有精度高，可攜性好等優(yōu)點，它更加充分地利用計算機的資源，大大增加了測試系統(tǒng)的靈活性和擴展性；利用DAQ卡可方便快速地構(gòu)建虛擬儀器系統(tǒng)。 虛擬儀器I/O接口設(shè)備I/O接口設(shè)備主要用來完成被測輸入信號的采集、放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換。如圖 12所示。隨著計算機功能的日益強大以及其體積的日趨縮小，這類儀器功能也越來越強大，目前已經(jīng)出現(xiàn)含嵌入式系統(tǒng)的儀器。圖 11 虛擬儀器開發(fā)框圖集部件（如外置或內(nèi)置數(shù)據(jù)采集卡、圖形圖像采集卡及攝像機及其用于輔助測量并能與計算機通訊的常規(guī)儀器等）、通用計算機、打印機等構(gòu)成。這樣，當用戶從一個項目轉(zhuǎn)向另一個項目時，就能簡單地構(gòu)造出新的VI系統(tǒng)而不丟失己有的硬件和軟件資源。這是虛擬儀器最大的優(yōu)點之一，有了這一點，儀器的開發(fā)和換代時間將大大縮短。另一種方式是將儀器裝入計算機。其優(yōu)點表現(xiàn)在，開發(fā)成本低，開發(fā)環(huán)境簡單，操作簡單，應(yīng)用范圍廣等，而且其發(fā)展的空間也相當?shù)拇?。其?yīng)用在工業(yè)界，學(xué)術(shù)界和研究室各個領(lǐng)域，被公認為標準的數(shù)據(jù)采集和儀器控制軟件，現(xiàn)已成為測試測量和控制行業(yè)的標準軟件平臺?；贚abVIEW的溫度分析儀基于LabVIEW的溫度分析儀設(shè)計畢業(yè)論文目錄摘 要 IIAbstract III1 引言 12 虛擬儀器概述 2 虛擬儀器的特點及優(yōu)勢 2 虛擬儀器的開發(fā)軟件 6 虛擬儀器的分類 6 虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器的比較 83 虛擬儀器軟件體系 9 概述 9 LabVIEW簡介 10 LabVIEW應(yīng)用程序構(gòu)成 10 用LabVIEW虛擬儀器編程設(shè)計的步驟 114 基于LabVIEW的溫度分析儀的實現(xiàn) 11 程序框圖主要功能模塊介紹 13 詳細設(shè)計步驟 16 完整程序框圖設(shè)計 20 運行結(jié)果 215 結(jié)論 22致謝 23參考文獻 24附錄 25（一）程序連線面板 25（二）程序框圖 261 引言虛擬儀器是基于計算機技術(shù)而發(fā)展起來的儀器測量技術(shù)，是計算機技術(shù)和儀器技術(shù)密切結(jié)合的產(chǎn)物，是將來儀器發(fā)展的一個重要方向。另一種方式是將儀器系統(tǒng)裝入計算機，以通用的計算機硬件及操作系統(tǒng)為依托，實現(xiàn)各種儀器功能，常說的虛擬儀器主要是這種方式，美國國家儀器（NT）公司開發(fā)的LabVIEW軟件是目前實現(xiàn)虛擬儀器最流行的設(shè)計工具軟件之一。用戶可以設(shè)置溫度上限，并計算出采集溫度的最大值、最小值和平均值。隨著計算機功能的日益強大以及其體積的日趨縮小，這類儀器功能也越來越強大，目前已經(jīng)出現(xiàn)含嵌入式系統(tǒng)的儀器。 虛擬儀器的特點及優(yōu)勢虛擬儀器是基于計算機的功能化硬件模塊和計算機軟件構(gòu)成的電子測試儀器，而軟件是虛擬儀器的核心，如圖11所示，其中軟件的基礎(chǔ)部分是設(shè)備驅(qū)動軟件，而這些標準的儀器驅(qū)動軟件使得系統(tǒng)的開發(fā)與儀器的硬件變化無關(guān)。由于VI的模塊化、開放性和靈活性，以及軟件是關(guān)鍵的特點，當用戶的測試要求變化時可以方便地由用戶自己來增減硬、軟件模塊，或重新配置現(xiàn)有系統(tǒng)以滿足新的測試要求。它功能強大，可實現(xiàn)示波器、邏輯分析儀、頻譜儀、信號發(fā)生器等多種普通儀器全部功能，配以專用探頭和軟件還可檢測特定系統(tǒng)的參數(shù)，如汽車發(fā)動機參數(shù)、汽油標號、爐窯溫度、血液脈搏波、心電參數(shù)等多種數(shù)據(jù)；它操作靈活，完全圖形化界面，風(fēng)格簡約，符合傳統(tǒng)設(shè)備的使用習(xí)慣，用戶不經(jīng)培訓(xùn)即可迅速掌握操作規(guī)程。這種結(jié)合基本有兩種方式，一種是將計算機裝入儀器，其典型的例子就是所謂智能化的儀器。虛擬儀器的組成與傳統(tǒng)儀器一樣，主要由數(shù)據(jù)采集與控制、數(shù)據(jù)分析和處理、結(jié)果顯示三部分組成。通常虛擬儀器測試系統(tǒng)硬件組成部分是由傳感器部件、信號調(diào)理及信號采用的虛擬儀器開發(fā)語言（如LabVIEW）編寫而成，并可通過Internet實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擴展。DAQ(Data Acquisition)數(shù)據(jù)采集卡是指基于計算機標準總線(如ISA、PCI、USB等)的內(nèi)置功能插卡。在計算機上掛接多個DAQ功能模塊，配合相應(yīng)的軟件，就可以構(gòu)成一臺具有多功能的測試儀器。用戶可以采用各種編程軟件來開發(fā)自己所需要的應(yīng)用軟件。 圖 13 虛擬儀器軟件結(jié)構(gòu) 虛擬儀器發(fā)展歷程虛擬儀器的起源可以追朔到20世紀70年代，那時計算機測控系統(tǒng)在國防、航天等領(lǐng)域已經(jīng)有了相當?shù)陌l(fā)展。大致說來，虛擬儀器發(fā)展至今，可以分為三個階段，而這三個階段又可以說是同步進行的。這一階段虛擬儀器的發(fā)展幾乎是直線前進。第三階段，虛擬儀器框架得到了廣泛認同和采用。 虛擬儀器的開發(fā)軟件 圖形化虛擬儀器開發(fā)平臺——LabV
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