【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器的比較 由上分析不難看出，使用虛擬儀器可以很容易地?cái)U(kuò)充功能。當(dāng)測(cè)量要求發(fā)上變化時(shí)，可以重新配置已有儀器的硬件接口，改編軟件功能就可組成新的儀器。虛擬儀器的軟件 虛擬儀器的硬件相對(duì)軟件較簡(jiǎn)單，而儀器的操作方便與否、功能是否齊全、顯示畫面是否豐富、是否可打印輸出各種分析報(bào)表等，則完全由軟件設(shè)計(jì)水平來決定。軟件采用VC++，程序功能結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，可在WindowsNT/98/2000/XP 操作系統(tǒng)下運(yùn)行，具有畫面顯示直觀，操作方便、靈活等特點(diǎn)。虛擬儀器軟件運(yùn)行后，可通過下拉式菜單或工具欄按鈕來完成數(shù)據(jù)采集或輸入、修改、計(jì)算、顯示畫面切換和結(jié)果打印輸出等操作。為方便輸入、修改各種數(shù)據(jù)，采用如圖2所示的集成度較高的數(shù)據(jù)輸入、修改對(duì)話窗口，其中傳感器名稱、型號(hào)和循環(huán)試驗(yàn)次數(shù)可直接輸入，而傳感器各校準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)定值和試驗(yàn)中所測(cè)量數(shù)值則可按設(shè)定在新增和修改間變換輸入。例如需連續(xù)輸入各校準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)定值，則可通過在操作方法組框中選中[校準(zhǔn)輸入或測(cè)試數(shù)據(jù)]復(fù)選框(對(duì)于測(cè)量數(shù)據(jù)的操作則取消選中)，同時(shí)選中[連續(xù)操作]復(fù)選框，如圖2中所示，即可連續(xù)輸入。另外可通過選中4個(gè)單選銨鈕[設(shè)置] 、[插入]、[追加]和[刪除]中的不同銨鈕來設(shè)定對(duì)當(dāng)前下標(biāo)(行程編號(hào)) 數(shù)據(jù)的不同操作。這樣可在一個(gè)對(duì)話窗口內(nèi)完成整個(gè)數(shù)據(jù)的采集、修改，大大提高了對(duì)數(shù)據(jù)的操作效率。每步操作的同時(shí)，在程序窗口可顯示所有參數(shù)的當(dāng)前數(shù)據(jù)?！?shù)據(jù)輸入、修改對(duì)話窗口校準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)量和所需測(cè)量值數(shù)量由程序按輸入校準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)和循環(huán)次數(shù)自動(dòng)計(jì)算。程序自動(dòng)檢驗(yàn)輸入校準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)量(M)與測(cè)量值數(shù)量(N)是否滿足式(1)，如不滿足則計(jì)算菜單項(xiàng)和工具欄中計(jì)算按鈕無效，直至兩者滿足式(1)關(guān)系。在檢查確認(rèn)數(shù)據(jù)正確性后即可計(jì)算傳感器各項(xiàng)靜態(tài)指標(biāo)。 Labview的模塊分析labVIEW是一種圖形化設(shè)計(jì)語言，在一個(gè)虛擬儀器VI的開發(fā)過程中，主要利用模板創(chuàng)建和運(yùn)行程序。這些操作模板可以隨意在屏幕上移動(dòng)，并可以放置在屏幕的任意位置。操縱模板共有三類:工具(Too1s)選板、控制(Controls)選板和功能 (Functions)選板或稱函數(shù)選板[1]。 工具模塊 Labview的工具模塊工具選板為編程者提供了各種用于創(chuàng)建、修改和調(diào)試VI程序的工具(如圖所示)。該模板可以在windows菜單下選擇 ShowToolsPalette命令以顯示該模板。當(dāng)從模板內(nèi)選擇了任一種工具后，鼠標(biāo)箭頭就會(huì)變成該工具相應(yīng)的形狀，它包括了以下工具包。 (1)操作工具:使用該工具來操作前面板的控制和顯示。使用它向數(shù)字或字符串控制中鍵入值時(shí)，工具會(huì)變成標(biāo)簽工具的形狀。(2)選擇工具，用于選擇、移動(dòng)或改變對(duì)象的大小當(dāng)它用于改變對(duì)象的連框大小時(shí)，會(huì)變成相應(yīng)形狀。 (3)標(biāo)簽工具:用于輸入標(biāo)簽文本或者創(chuàng)建自由標(biāo)簽。當(dāng)創(chuàng)建自由標(biāo)簽時(shí)它會(huì)變成相應(yīng)形狀。(4)連線工具:用于在框圖程序上連接對(duì)象。如果聯(lián)機(jī)幫助的窗口被打開時(shí)，把該工具放在任一條連線上，就會(huì)顯示相應(yīng)的數(shù)據(jù)類型。(5)對(duì)象彈出菜單工具:用左鼠標(biāo)鍵可以彈出對(duì)象的彈出式菜單。(6)漫游工具:使用該工具就可以不需要使用滾動(dòng)條而在窗口中漫游。(7)斷點(diǎn)工具:使用該工具在VI的框圖對(duì)象上設(shè)置斷點(diǎn)。(8)探針工具:可以在框圖程序內(nèi)的數(shù)據(jù)流線上設(shè)置探針。程序調(diào)試員可以通過控針窗口來觀察該數(shù)據(jù)流線上的數(shù)據(jù)變化狀況。(9)顏色提取工具:使用該工具來提取顏色用于編輯其他的對(duì)象。(10)顏色工具:用來給對(duì)象定義顏色。它也顯示出對(duì)象的前景色和背景色。、(11)自動(dòng)選擇工具 Labview的控件選板控件選板擬儀器的面板是通過軟件實(shí)現(xiàn)的。就是LabVIEW將傳統(tǒng)儀器上的各種旋紐、開關(guān).、顯示屏等所有可能涉及到的操作部件，都做成外形相似的“控件”分類存于控制模板上。設(shè)計(jì)儀器模板時(shí)，只需根據(jù)需要選擇合適的“控件”放在面板相應(yīng)的位置上即可。每個(gè)圖標(biāo)代表一個(gè)子模板(如圖所示)?？刂颇０蹇梢杂肳ind。，s菜單的 ShowControlsPalette功能打開它，也可以在前面板的空白處,點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，以彈出控制模板。它只有當(dāng)打開前面板窗口時(shí)才能調(diào)用。 控制選板 Labview的函數(shù)選板函數(shù)選板編程子選板功能模板就是LabVIEW將傳統(tǒng)儀器上的各種測(cè)試功能、信號(hào)分析文件操作以及輸入/輸出(1/0)接口設(shè)備的驅(qū)動(dòng)做成可供直接調(diào)用的庫函數(shù)。使用時(shí)只需根據(jù)預(yù)完成的功能與操作，從子模板上選擇相應(yīng)的“圖標(biāo)”放在流程圖編輯窗口中相應(yīng)的位置上即可。該模板上的每一個(gè)頂層圖標(biāo)都表示一個(gè)子模板(如圖所示)。 函數(shù)選板它可以用Windows菜單下的Show Funetionspalette功能打開它，也可以在框圖程序窗口的空白處點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵以彈出功能模板。而且它只有打開了框圖程序窗口后才能出現(xiàn)。它包括結(jié)構(gòu)子模板、數(shù)值運(yùn)算子模板、布爾邏輯子模板、字符串運(yùn)算子模板、數(shù)組子模板、類子模板、比較子模板、時(shí)間和對(duì)話框子模板、文件輸入/輸出子模板、儀器控制子模板、儀器驅(qū)動(dòng)程序庫、數(shù)據(jù)采集子模板、信號(hào)處理子模板、數(shù)學(xué)模型子模塊、圖形與聲音子模塊、通訊子模板、應(yīng)用程序控制子模塊、底層接口子模塊、文檔生成子模板、示教課程子模板、用戶自定義的子Vl模板和選擇…VI子程序等子模板。編制軟件時(shí)通過對(duì)控制和功能模塊中子模塊的靈活調(diào)用，選取相應(yīng)的功能子模塊，分別置于前后面板內(nèi)，使用連線工具即可完成虛擬儀器設(shè)計(jì)。本章介紹了當(dāng)今在測(cè)控領(lǐng)域內(nèi)的虛擬儀器開發(fā)軟件LabVIEw語言，它滿足了實(shí)現(xiàn)虛擬測(cè)試儀器的條件，是虛擬儀器開發(fā)環(huán)境中圖形化語言的杰出代表之一。LabvIEW語言是一種面向工程技術(shù)人員的圖形化編程語言，是一種面向?qū)ο蟮哪K化編程語言，使面向?qū)ο蠹夹g(shù)程序的復(fù)用性達(dá)到最佳，被譽(yù)為工程師和科學(xué)家的語言。 Labview的測(cè)量I/O選板該選板是要安裝數(shù)據(jù)包的，設(shè)計(jì)所用的軟件中，該選板包括DAQmx數(shù)據(jù)采集、NI掃描引擎、系統(tǒng)配置、NI I/O Trace。本設(shè)計(jì)主要用到DAQmx數(shù)據(jù)采集，用戶根據(jù)具體數(shù)據(jù)采集要求，選擇相關(guān)的控件。、 數(shù)據(jù)采集模塊 測(cè)量I/O選板本章主要介紹LabVIEW的發(fā)展?fàn)顩r及其性能的優(yōu)越性，與傳統(tǒng)儀器不同，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，避免了傳統(tǒng)硬件的復(fù)雜凌亂，便于維修，更能配合其它硬件進(jìn)行操作使用，具有很好的發(fā)展前景，簡(jiǎn)單介紹了Labview的模塊分析包括Labview的工具模塊、Labview的控件選板、Labview的函數(shù)選板、Labview的測(cè)量I/O選板。第四章 實(shí)驗(yàn)無紙化及無紙化管理圖形界面設(shè)計(jì)的內(nèi)容 無紙化實(shí)驗(yàn)文件的管理實(shí)驗(yàn)文件的管理包括：（1）報(bào)告頁的更新（2）報(bào)告頁的存儲(chǔ)（3）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及波形的保存（4）教師的打分及評(píng)語的保存通過事件結(jié)構(gòu)調(diào)用存儲(chǔ)程序。當(dāng)按下存儲(chǔ)開關(guān)的按鈕，即存儲(chǔ)事件被觸發(fā)，首先分別將信號(hào)的頻率以及該頻率對(duì)應(yīng)的幅值比和相位差創(chuàng)建時(shí)域波形，創(chuàng)建波形函數(shù)的三個(gè)輸入端分別為t0,dt和y值。t0對(duì)應(yīng)創(chuàng)建波形的起始時(shí)間，dt為時(shí)間間隔，y端分別連接頻率，賦值比和相位差。然后采用Write Waveforms to ，存儲(chǔ)路徑采用默認(rèn)路徑，頻率數(shù)組的存儲(chǔ)路徑為C:\1,相位差數(shù)組的存儲(chǔ)路徑為C:\2,幅值比的存儲(chǔ)路徑為C:\3。運(yùn)行完程序后可在C盤的根目錄下找到文件，表明波形已經(jīng)進(jìn)行了存儲(chǔ)。： 存儲(chǔ)模塊教師登陸成功后，教師就可以進(jìn)入批改界面，從而對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行批改，打分，寫評(píng)語，教師通過對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告批改，從而可以對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況做個(gè)大概的了解。批改界面如下： 批改界面 教師將所有的學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告批改完后，將每個(gè)人的成績(jī)、評(píng)語、學(xué)號(hào)姓名等都存入一個(gè)數(shù)據(jù)庫，以便發(fā)布到網(wǎng)上。數(shù)據(jù)庫的界面如下： 無紙化實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)的選擇實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)包括：（1）電路實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)（2）基于plc的實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)（3）基于單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)（4）基于labview的實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)（5）靜態(tài)特性測(cè)試平臺(tái)（6）動(dòng)態(tài)特性測(cè)試平臺(tái)等。平臺(tái)選擇界面如下：本課題無紙化實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)是基于labview的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試平臺(tái)，進(jìn)行無紙化實(shí)驗(yàn)及無紙化管理的圖形界面設(shè)計(jì)，學(xué)生登陸成功后，點(diǎn)擊開始實(shí)驗(yàn)按鈕，就會(huì)進(jìn)入上面這個(gè)界面，然后根據(jù)教師的要求進(jìn)行選擇，到底選靜態(tài)還是動(dòng)態(tài)。靜態(tài)實(shí)驗(yàn)下的界面如下：動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)界面如下：毫無疑問各個(gè)學(xué)校都要求學(xué)生做大量的實(shí)驗(yàn)，尤其是工科的學(xué)校，更加會(huì)要求他們的理科學(xué)生做數(shù)不勝數(shù)的各種實(shí)驗(yàn)，物理實(shí)驗(yàn)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、光學(xué)實(shí)驗(yàn)、電路實(shí)驗(yàn)、單片機(jī)實(shí)驗(yàn)、基于labview的實(shí)驗(yàn)等各種實(shí)驗(yàn)。每種實(shí)驗(yàn)都有傳統(tǒng)的紙質(zhì)的報(bào)告頁，要求學(xué)生在單獨(dú)做完實(shí)驗(yàn)后，再單獨(dú)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制實(shí)驗(yàn)的波形，然后老師再對(duì)學(xué)生的紙質(zhì)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告上的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)波形進(jìn)行批改打分評(píng)語并且根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行以后的教學(xué)計(jì)劃。本課題目的是避免再利用紙質(zhì)的報(bào)告頁，而是將紙質(zhì)的報(bào)告頁錄入到計(jì)算機(jī)上，以word形式存檔，然后學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)候，學(xué)生在電腦上，利用軟件，訪問實(shí)驗(yàn)報(bào)告頁，并且相應(yīng)的選擇所需要做的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，從而避免了學(xué)生抄大量的實(shí)驗(yàn)報(bào)告和減輕了學(xué)生的大量的重復(fù)勞動(dòng)，避免了老師的批改紙質(zhì)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告頁的麻煩，同時(shí)也使得學(xué)校可以利用虛擬的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，節(jié)省了學(xué)校的資金。這樣節(jié)省了大量的人力，物力，財(cái)力等而且不利用紙質(zhì)報(bào)告頁也可以為保護(hù)環(huán)境做出一定的貢獻(xiàn)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告頁的選擇如下： 目 錄實(shí)驗(yàn)一 靜態(tài)特性測(cè)試 1實(shí)驗(yàn)二 頻率特性測(cè)試 4實(shí)驗(yàn)三 箔式應(yīng)變片與半導(dǎo)體應(yīng)變片性能比較 6實(shí)驗(yàn)四 電容式傳感器特性 9實(shí)驗(yàn)五 電渦流傳感器振幅測(cè)量 11實(shí)驗(yàn)六 光柵的辨向與細(xì)分技術(shù) 14實(shí)驗(yàn)七 霍爾傳感器的直流激勵(lì)特征 18實(shí)驗(yàn)八 相敏檢波器原理及特性 20實(shí)驗(yàn)九 電感式傳感器特性（差動(dòng)變壓器性能） 22實(shí)驗(yàn)十 差動(dòng)變壓器測(cè)量振動(dòng) 24 數(shù)據(jù)庫（Database）是按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來組織、存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)的倉庫，它產(chǎn)生于距今五十年前，隨著信息技術(shù)和市場(chǎng)的發(fā)展，特別是二十世紀(jì)九十年代以后，數(shù)據(jù)管理不再僅僅是存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)，而轉(zhuǎn)變成用戶所需要的各種數(shù)據(jù)管理的方式。數(shù)據(jù)庫有很多種類型，從最簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)有各種數(shù)據(jù)的表格到能夠進(jìn)行海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都在各個(gè)方面得到了廣泛的應(yīng)用。 嚴(yán)格地說，數(shù)據(jù)庫是“按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來組織、存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)的倉庫”。在日常工作中，常常需要把某些相關(guān)的數(shù)據(jù)放進(jìn)這樣的“倉庫”，并根據(jù)管理的需要進(jìn)行相應(yīng)的處理。例如，企業(yè)或事業(yè)單位的人事部門常常要把本單位職工的基本情況(職工號(hào)、姓名、年齡、性別、籍貫、工資、簡(jiǎn)歷等)存放在表中，這張表就可以看成是一個(gè)數(shù)據(jù)庫。有了這個(gè)數(shù)據(jù)倉庫我們就可以根據(jù)需要隨時(shí)查詢某職工的基本情況，也可以查詢工資在某個(gè)范圍內(nèi)的職工人數(shù)等等。這些工作如果都能在計(jì)算機(jī)上自動(dòng)進(jìn)行，那我們的人事管理就可以達(dá)到極高的水平。此外，在財(cái)務(wù)管理、倉庫管理、生產(chǎn)管理中也需要建立眾多的這種數(shù)據(jù)庫。 ：數(shù)據(jù)庫是存儲(chǔ)在一起的相關(guān)數(shù)據(jù)的集合，這些數(shù)據(jù)是結(jié)構(gòu)化的，無有害的或不必要的冗余，并為多種應(yīng)用服務(wù)；數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)獨(dú)立于使用它的程序；對(duì)數(shù)據(jù)庫插入新數(shù)據(jù)，修改和檢索原有數(shù)據(jù)均能按一種公用的和可控制的方式進(jìn)行。當(dāng)某個(gè)系統(tǒng)中存在結(jié)構(gòu)上完全分開的若干個(gè)數(shù)據(jù)庫時(shí)，則該系統(tǒng)包含一個(gè)“數(shù)據(jù)庫集合”。(1)完善地管理各種數(shù)據(jù)庫對(duì)象，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)組織、用戶管理、安全檢查等功能。 (2)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能，在一個(gè)工作組級(jí)別的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，使用Access開發(fā)的多用戶數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)具有傳統(tǒng)的XBASE(DBASE、FoxBASE的統(tǒng)稱)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)所無法實(shí)現(xiàn)的客戶服務(wù)器(Cient/Server)結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫安全機(jī)制，Access具備了許多先進(jìn)的大型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)所具備的特征，如事務(wù)處理/出錯(cuò)回滾能力等。(3)可以方便地生成各種數(shù)據(jù)對(duì)象，利用存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)建立窗體和報(bào)表，可視性好。(4)作為Office套件的一部分，可以與Office集成，實(shí)現(xiàn)無縫連接。本課題是將本校的所有的做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生按照姓名加上學(xué)