【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 生變化，其電阻變化與應(yīng)變的關(guān)系為 s sssR KR ?? ? 其中 K5 為靈敏系數(shù) ，由金屬材料決定； ∈ 為應(yīng)變 ，當(dāng)壓力 F在一定范圍內(nèi)時(shí)，∈ 以一個(gè)常數(shù)正比于 F，應(yīng)變由 物體質(zhì)量產(chǎn)生的荷重而形成，因此可得： m=b*F+a (a， b為常數(shù) ) 信號(hào)調(diào)理電路 電阻的變化可通過(guò)電橋電路轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓信號(hào)，因此電壓信號(hào)與壓力(被測(cè)質(zhì)量 )近似成線(xiàn)性關(guān)系， 由于電橋輸出信號(hào)較小且會(huì)受到外界信號(hào)的干擾，因此在電橋輸出后需加上放大電路和抗干擾電路．具體硬件電路如圖 12： 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 圖 12硬件電路圖 當(dāng)壓力傳感器上壓力變化時(shí)，其電阻也相應(yīng)發(fā)生線(xiàn)性變化，從而壓力橋式測(cè)量電路輸出端電壓發(fā)生變 化 ，該變化電壓通過(guò) 連接器 J2 進(jìn)入由 LM324 的 U8B、U8C、 U8D 組成的 差動(dòng)放大電路進(jìn)行一級(jí)放大，再 經(jīng)過(guò) LM324 的 U8A 進(jìn)行 二級(jí)放大后在 CH2 端輸出一個(gè)與壓力成正比的線(xiàn)性電壓波形 。其中通過(guò)調(diào)節(jié)電位器RX4來(lái)改變差動(dòng)放大倍數(shù)，在 U8D輸出端得到一級(jí)放大信號(hào)；通過(guò)調(diào)節(jié)電位器 RX5來(lái)調(diào)節(jié)電路對(duì)稱(chēng)性 ，實(shí)現(xiàn)對(duì)于干擾信號(hào)的抑制． 經(jīng)過(guò)測(cè)試 ，可得到經(jīng)驗(yàn)方程 ： 質(zhì)量 =145 * Ucm+50． 數(shù)據(jù)采集 LabVIEW 的數(shù)據(jù)采集（ Data Acquisition）程序庫(kù)包括了許多 NI 公司數(shù)據(jù)采集（ DAQ）卡的驅(qū)動(dòng)控制程序。通常，一塊卡可以完成多種功能 模 /數(shù)轉(zhuǎn)換，數(shù) /模轉(zhuǎn)換，數(shù)字量輸入 /輸出，以及計(jì)數(shù)器 /定時(shí)器操作等。用戶(hù)在使用之前必須 DAQ 卡的硬件進(jìn)行配置。這些控制程序用到了許多低層的 DAQ驅(qū)動(dòng)程序。本課程需要一塊安裝好的 DAQ 卡以及 labview 開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成： DAQ 系統(tǒng)的基本任務(wù)是物理信號(hào)的產(chǎn)生或測(cè)量。但是要使 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠測(cè)量物理信號(hào)，必須要使用傳感器把物理信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)（電壓或者電流信號(hào)）。有時(shí)不能把被測(cè)信號(hào)直接連接到 DAQ 卡，而必須使用信號(hào)調(diào)理輔助電路，先將信號(hào)進(jìn)行一定的處理。總之，數(shù)據(jù)采集是借助軟件來(lái)控制整個(gè) DAQ 系統(tǒng) – 包括采集原始數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、給出結(jié)果等。 上圖中描述了插入式 DAQ 卡。另一種方式是外接式 DAQ 系統(tǒng)。這樣，就不需要在計(jì)算機(jī)內(nèi)部插槽中插入板卡，這時(shí)，計(jì)算機(jī)與 DAQ 系統(tǒng)之間的通訊可以采用各種不同的總線(xiàn)，如并行口或者 PCMCIA 等完成。這種結(jié)構(gòu)適用于遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)。 采 集卡在設(shè)計(jì)中的作用 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 將得到的 Ucm 電壓送到數(shù)據(jù)采集卡中進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，再通過(guò) USB 線(xiàn)將數(shù)據(jù)送人計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)利用 軟件平臺(tái) labview 進(jìn)行控制和處理 ．?dāng)?shù)據(jù)采集卡(DAQ)主要由多路開(kāi)關(guān)、放大器、采樣保持器和 A／ D 轉(zhuǎn)換器等組成，它們與定時(shí)／計(jì)數(shù)器、總線(xiàn)接口電路等做在一塊印刷電路板上，完成對(duì)被測(cè)信號(hào)的采集、放大和模／數(shù)轉(zhuǎn)換任務(wù)． 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 用戶(hù)界面設(shè)計(jì) 程序前面板修飾 美觀的界面設(shè)計(jì)是 labview 的一大亮點(diǎn)。作為一種基于圖形模式的編程語(yǔ)言， labview 在圖形界面的設(shè)計(jì)上有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，可以設(shè)計(jì)出漂亮、大方、而且方便、易用的程序界面（即程序的前面板）。為了更好的進(jìn)行前面板的設(shè)計(jì)，labview 提供了豐富的修飾前面板的方法以及專(zhuān)門(mén)用于裝飾前面板分控件。 （ 1） 設(shè)置前面板對(duì)象的顏色以及文字風(fēng)格： “ 設(shè)置顏色 ” 對(duì)話(huà)框與字體對(duì)話(huà)框如 圖 21 所示 圖 21 “設(shè)置顏色”與字體對(duì)話(huà)框 運(yùn)用這兩個(gè)設(shè)置可以輕松的編輯畫(huà)面的顏色與字體。 （ 2） 設(shè)置多個(gè)對(duì)象的位置關(guān)系和大?。哼@里可以應(yīng)用的工具如 圖 22所示 圖 22對(duì)象的位置關(guān)系和大小的設(shè)置工具 （ 3） 用修飾控件裝飾：用于修飾前面板的控件位于控件模板中的 Decoration（修飾子模塊）中，包括一系列線(xiàn)、箭頭、方形、圓形、三角形等形狀的修飾模塊，這些模塊如同一些搭建美觀的程序界面的積木，合理組織、搭配這些模塊可以構(gòu)造出絢麗的程序界面。 Decoration 模塊如圖 23 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 圖 23 Decoration模塊 結(jié)合以上的三點(diǎn)就可以輕松的做出各種美觀的界面了。 系統(tǒng)用戶(hù)界面設(shè)計(jì)圖 用戶(hù)界面 (前面板 )是虛擬儀器的重要組成部分，儀器參數(shù)的設(shè)置、 測(cè)試結(jié)果顯示等功能都是通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)，因此要求軟件界面簡(jiǎn)單直接，便于使用．前面板主要由輸人控制器 (contro1)和輸出指示器 (indicate)組成?？赏ㄟ^(guò)控制模板和工具模板創(chuàng)建．本系統(tǒng)設(shè)汁的用戶(hù)界面主要包括將測(cè)量的重量用指針和數(shù)值 顯示面板，系統(tǒng)校準(zhǔn)和標(biāo)定 (有 0 g 和 20 g 2 個(gè)標(biāo)定系統(tǒng) )和控制按鈕．如圖 2－ 4 所示 圖 24 系統(tǒng)用戶(hù)界面（前面板） . 框圖程序設(shè)計(jì) 框圖程序相當(dāng)于程序的源代碼，只有創(chuàng)建了框圖程序后，該 程序才能真正運(yùn)行．其設(shè)計(jì)主要是對(duì)節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)端口和連線(xiàn)的設(shè)計(jì) _4 J．本 系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，可將不同測(cè)量?jī)?nèi)容設(shè)計(jì)成單獨(dú)的功能模塊．各子模塊分別完成一定的功能，在主界面程序或其它的子程序中調(diào)用．各功能模塊間的獨(dú)立性較強(qiáng)，一般都可單獨(dú)調(diào)徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 試、修改和移植．所以整個(gè)系統(tǒng)軟件層次清晰、易于理解、便于修改、利于開(kāi)發(fā)新功能． 主控模塊 主控模塊主要完成對(duì)系統(tǒng)的初始化、參數(shù)的設(shè)定、啟動(dòng)／ 釋放數(shù)據(jù)采集卡、數(shù)據(jù)處理等功能 (見(jiàn)圖 25) 圖 25主控模塊設(shè)計(jì)流程 程序運(yùn)行過(guò)程分析： （ 1）為了擁有對(duì)該設(shè)備的控制權(quán)在使用設(shè)備的一切 功能前，我們必須用CreateDevice 函 數(shù) 創(chuàng) 建 一 個(gè) 設(shè) 備 對(duì) 象 句 柄 hDevice ， 如 下 圖 函 數(shù)初始化設(shè)備 數(shù)據(jù)采集卡初始化 讀取采樣數(shù)據(jù) 讀數(shù)據(jù)進(jìn)行處理 釋放 AD 部件 釋放設(shè)備 是否循環(huán) 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 我們只需要對(duì)這個(gè) pADPara 參數(shù)結(jié)構(gòu)體的各個(gè)成員簡(jiǎn)單賦值即可實(shí)現(xiàn)所有硬件參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)的初始化， 2）初始化 AD 部件： 功能： 它負(fù)責(zé)初始化設(shè)備對(duì)象中的 AD 部件 ,為設(shè)備操作就緒有關(guān)工作 ,如預(yù)置 AD 采集通道 ,采樣頻率等 ,然后啟動(dòng) AD設(shè)備開(kāi)始 AD采集，隨后，我們便可以連續(xù)調(diào)用 ReadDeviceAD 讀取 USB 設(shè)備上的 AD 數(shù)據(jù)以實(shí)現(xiàn)連續(xù)采集。注意：每次在 InitDeviceAD 之后所采集的所有數(shù)據(jù)，其第一個(gè)點(diǎn)是無(wú)效 的，必須丟掉，有效數(shù)據(jù)從第二個(gè)點(diǎn)開(kāi)始 返回值： 如果初始化設(shè)備對(duì)象成功 ,則返回 TRUE, 且 AD 便被啟動(dòng)。否則返回FALSE, 用戶(hù)可用 GetLastError 捕 3）數(shù)據(jù)處理利用求取的平均值乘以校準(zhǔn)時(shí)求得 b 的數(shù)值得到的電壓值再加上 a的在校準(zhǔn)時(shí)得到的數(shù)值就實(shí)現(xiàn)了稱(chēng)重?cái)?shù)據(jù)的讀取 4）根據(jù) while 循環(huán)變量是否為真來(lái)判斷是否結(jié)束程序，如果為真繼續(xù)執(zhí)行，如果為假則推出程序。 5）釋放設(shè)備 功能 ： 釋放設(shè)備對(duì)象所占用的系統(tǒng)資源及設(shè)備對(duì)象自身。 返回值：若成功，則返回 TRU