【正文】 D轉(zhuǎn)換寄存器狀態(tài)子VI，用于設(shè)置A/D轉(zhuǎn)換寄存器狀態(tài)，我的測試系統(tǒng)為FIFO全滿后觸發(fā)。讀取A/D轉(zhuǎn)換寄存器子VI，可以通過設(shè)置讀取A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)結(jié)果。讀取數(shù)據(jù)的為2K個字節(jié)。每個通道為256組數(shù)據(jù)。讀取的方式為：CH0、CH CH CH3循環(huán)讀取。根據(jù)這一方式確定數(shù)據(jù)的分析處理方式。數(shù)據(jù)采集錯誤子VI，可以給出程序出錯的代碼，便于調(diào)試。關(guān)閉數(shù)據(jù)采集卡子VI，程序運(yùn)行結(jié)束后關(guān)閉數(shù)據(jù)采集卡。測量數(shù)據(jù)分析模塊利用虛擬儀器強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理功能對采集進(jìn)來的信號進(jìn)行提取及均值濾波處理，減少測量誤差。 數(shù)據(jù)分析虛擬儀器框圖程序 為進(jìn)一步提高系統(tǒng)精度，采用軟件濾波技術(shù)，利用算術(shù)平均濾波法減少隨機(jī)誤差對測試系統(tǒng)的影響。連續(xù)取16個采樣值進(jìn)行平均后取平均值，在進(jìn)行下一步運(yùn)算。流程圖及LabVIEW程序如下： 均值濾波流程圖虛擬儀器編程是一種自頂向下的編程模式，為了便于子程序的相互調(diào)用，可以將編好的子程序制成子VI調(diào)用，（a）所示，（b）所示。 （a） （b） （c） 數(shù)據(jù)分析、中值濾波子和計算顯示子VI圖標(biāo)數(shù)據(jù)計算、顯示模塊及存儲模塊根據(jù)光電傳感器PSD信號處理公式和測量系統(tǒng)的計算公式如下： （） （）X代表PSD的X軸偏移量，Y代表PSD的Y軸偏移量，PSD上的偏移量為，則有計算公式如下： （） 在根據(jù)式，即可算出炮口偏移量。，（c）所示。 數(shù)據(jù)計算及顯示存儲虛擬儀器框圖程序Waveform Chart 位于控件模板的圖形子模板上，顯示數(shù)據(jù)的方式是用縱坐標(biāo)表示數(shù)據(jù)值，用橫坐標(biāo)表示數(shù)據(jù)序號。Waveform Chart 采用逐個數(shù)據(jù)點(diǎn)描繪曲線，周期性的刷新顯示區(qū)，并將數(shù)據(jù)存儲在一塊緩沖區(qū)內(nèi)。Write LabVIEW Measurement File 位于控件模板的輸出子模板上，用execl表格的方式存儲測試結(jié)果到用戶指定的位置。第五章 實(shí)驗(yàn)及分析經(jīng)過前期分析以及硬件、軟件的設(shè)計與實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了基于虛擬儀器的偏移量實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng)的設(shè)計，該系統(tǒng)不但能夠滿足當(dāng)前的測試需求，還可以根據(jù)測試需求的不斷發(fā)展而擴(kuò)展新的功能。在實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計和實(shí)現(xiàn)的過程中，從理論分析的角度保證了系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)在一定精度上的自動化測量。由于理論分析忽略、簡化的因素太多，還需用實(shí)驗(yàn)法來驗(yàn)證。本章主要通過實(shí)驗(yàn)手段來模擬偏移量的測量。 ，記錄通道連接情況，以便使用軟件時對數(shù)據(jù)采集卡的進(jìn)行配置。 DAQ1202/PCI數(shù)據(jù)采集卡連接示意圖 依次打開各硬件設(shè)備的電源，待各硬件設(shè)備工作穩(wěn)定后，啟動測試軟件。 根據(jù)硬件連接，對數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行配置。本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為四通道模/數(shù)轉(zhuǎn)換，我根據(jù)硬件連接圖選擇CH0、CH CH CH3，四個通道。每個通道采用單極性差分輸入、增益選擇采樣速率10K字節(jié)/S。、。 A/D配置啟動LabVIEW測試系統(tǒng)，檢查各子VI工作是否正常。調(diào)節(jié)激光發(fā)射光軸位置，模擬火炮炮口的抖動，利用LabVIEW測試系統(tǒng)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 實(shí)驗(yàn)一 抖動量的測量將激光器放置在經(jīng)緯儀上，通過輕微的調(diào)節(jié)經(jīng)緯儀的高低和左右晃動即可出現(xiàn)仿真的抖動量。，虛擬儀器的優(yōu)點(diǎn)是可以利用前面板記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，試驗(yàn)結(jié)果如下圖。從系統(tǒng)軟件看，數(shù)據(jù)采集卡配置模塊和LabVIEW測試程序?qū)崿F(xiàn)了設(shè)計功能，完成了數(shù)據(jù)采集和分析計算，并由上位機(jī)實(shí)時顯示[15]。 實(shí)驗(yàn)一 測試前面板及結(jié)果顯示由于采用了計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，大大提高了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理速度。原來手工量取實(shí)驗(yàn)曲線坐標(biāo)值，數(shù)天后才能得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，現(xiàn)在可以在實(shí)驗(yàn)后立即得到，同時還可以對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)即時進(jìn)行各種處理分析，我還在此測量系統(tǒng)中添加了均值濾波程序，提高了測試精度和效率，也使根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及時調(diào)整實(shí)驗(yàn)方案成為可能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見附錄2。 實(shí)驗(yàn)二 PSD特性實(shí)驗(yàn)其它實(shí)驗(yàn)條件不變，通過調(diào)節(jié)激光器的輸出功率改變激光器的強(qiáng)度，打開LabVIEW測試界面采集數(shù)據(jù)，停止數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)并顯示實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 實(shí)驗(yàn)二 測試試驗(yàn)前面板及結(jié)果顯示由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，偏移量隨時間的變化量非常小，即激光光強(qiáng)的改變對偏移量的影響不大。證明了PSD的特性，即PSD的位置輸出信號與入射光的強(qiáng)度和尺寸無關(guān)。總 結(jié)本文主要討論的是偏移量測量分系統(tǒng)。該系統(tǒng)測試精度高，可以實(shí)現(xiàn)對小角量偏移的測試。詳細(xì)介紹了位置敏感探測器PSD結(jié)構(gòu)、工作原理、性能及應(yīng)用。對以PSD為探測器的測量系統(tǒng)進(jìn)行了推導(dǎo)，計算了系統(tǒng)參數(shù)對測量范圍的影響。電路設(shè)計采用的“相位鎖定”技術(shù)是利用同步相干檢測技術(shù)。根據(jù)互相關(guān)原理，通過相關(guān)器強(qiáng)化信號，減少了噪聲干擾，然后通過濾波電路，得到了與信號之間相位差成比例關(guān)系的直流電壓，實(shí)現(xiàn)對信號的檢測。該檢測系統(tǒng)可準(zhǔn)確可靠地完成對被測量的檢測，并把檢測的結(jié)果輸出出來。該檢測系統(tǒng)克服了以往檢測方法繁瑣、效率不高等不足，在實(shí)際運(yùn)用中具有一定的意義。本論文最后引入虛擬儀器技術(shù)，將信號通過數(shù)據(jù)采集進(jìn)入計算機(jī)，利用計算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力對信號測量。這對以后的實(shí)驗(yàn)具有很大幫助，也為非接觸檢測設(shè)備的研制開發(fā)做了充分的準(zhǔn)備。 致 謝本文是我在王小曼老師的悉心指導(dǎo)下完成的。在畢業(yè)設(shè)計的整個過程中，自始至終受到王老師的熱情幫助，從論文的選題到實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行以及論文的成稿，無一不凝聚著王老師的心血和關(guān)懷?；仡櫷瓿烧撐牡膸讉€月，通過王老師的提供資料和耐心講解，使我對整個大學(xué)四年所學(xué)的知識有了更深刻的認(rèn)識，在課題研究等專業(yè)方面的能力有了很大的提高，也使我更加了解到所學(xué)的專業(yè)知識在實(shí)踐應(yīng)用方面所發(fā)揮的重要作用。在和王老師共同合作的過程中，她淵博的知識、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度，學(xué)術(shù)作風(fēng)和勤奮的工作精神，忘我的工作態(tài)度都給我留下了深刻的印象，將使我受益終生。王老師始終把握電子學(xué)研究領(lǐng)域的最前沿動態(tài)，引導(dǎo)我的學(xué)習(xí)和研究工作沿著有意義的方向和正確的路線進(jìn)行，為我將來的學(xué)習(xí)和研究打下了良好的基礎(chǔ)。在此，我謹(jǐn)向王老師表示最誠摯的謝意和最崇高的敬意。 研究生求學(xué)期間，我還得到了父母、親友和朋友們一如既往的全力支持。在此，對使我安心完成碩士研究生期間學(xué)習(xí)和科研的親友和朋友們表示深深的謝意!希望在我畢業(yè)的這一時刻，他們能分享到我的快樂!同時，我也要衷心感謝答辯委員會和對此論文進(jìn)行評閱、評議的全體專家，以及那些幫助過我的其他老師和同學(xué)們。參考文獻(xiàn)[1] ——儀器發(fā)展的新階段[J].國外電子測量技術(shù)，1998，1：40～42.[2] 路林吉，[J].電子技術(shù)，2000，1：44～47.[3] [碩士學(xué)位論文][J].西北工業(yè)大學(xué)，2001,1：3～10.[4] 7Express 實(shí)用技術(shù)教程[M].北京：中國鐵道出版社，2004：244～248[5] [M].北京：國防工業(yè)出版社，：180～184.[6] [M].北京：高等教育出版社,：156～178.[7] [M].北京：電子工業(yè)出版社，2000：58～65.[8] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，：174～176.[9] [J].長春：長春光機(jī)所，2003，4：103～105.[10] 楊永才,[M].上海:東華大學(xué)出版社， ：121～123.[11] National Instruments Performance and Memory Management[J].2000.[12] National Instruments External code in LabVIEW[J].2003 Edition.[13] National Instruments Application Builder User Guide[J].2003.[14] 雷玉堂,王慶有,[M].北京：中國計量出版社，：158～162.[15] [M].浙江：浙江大學(xué)出版社，1994：47～74.附 錄Ⅰ 主程序框圖附 錄Ⅱ偏移量實(shí)驗(yàn)一數(shù)據(jù)V1(v)V2(v)V3(v)V4(v)X軸偏移量（mm)Y軸偏移量(mm)偏移量(mm)