基于虛擬儀器技術(shù)的相位差測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2024-11-03 12:59本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】差通過(guò)計(jì)算后顯示在LABVIEW前面板上。儀器經(jīng)歷了模擬儀器、數(shù)字化儀器、嵌入式系統(tǒng)儀器和智能儀器的發(fā)展階。論、測(cè)試方法；設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的更新使儀器結(jié)構(gòu)也不斷發(fā)展。現(xiàn)了一種全新的儀器概念——虛擬儀器。虛擬儀器把電子技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、軟件技術(shù)結(jié)合起來(lái)，不僅繼承了傳統(tǒng)儀器的已有功能，而且增加了許多傳統(tǒng)儀器不能達(dá)到的先進(jìn)功能。數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)、表達(dá)及傳送方面的限制。用戶在使用過(guò)程中可以根據(jù)自己的需要添加或。刪除儀器功能，來(lái)滿足各種需求和各種環(huán)境。測(cè)量相位差的方法分為模擬方法和數(shù)字方法是測(cè)量相位差的兩種基本方法。由于數(shù)字方法需要的計(jì)數(shù)脈沖是高頻的，但是一。頻率也會(huì)使精度會(huì)進(jìn)一步的下降。等技術(shù)領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的電子模擬式相位差測(cè)量采用乘法器法、二極管鑒。相法等，由硬件電路完成。電路的噪聲、干擾信號(hào)及溫漂，都會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)誤差。進(jìn)行相位的測(cè)量。軟件測(cè)量方法正逐漸
【正文】 程序設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)流程框圖 系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)流程圖如圖 62 所示： 14 圖 62 設(shè)計(jì)流程框圖 相關(guān)法相位測(cè)量?jī)x流程圖的設(shè)計(jì) 總體程序框圖如 63 圖所示 圖 63 相關(guān)法相位測(cè)量?jī)x流程圖的設(shè)計(jì) 相關(guān)子模板介紹 （ 1）基本函數(shù)發(fā)生器 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，采用“信號(hào)生成”子選板“正弦波”函數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，如圖 64 所示。 結(jié)束 顯示波形和相位差 計(jì)算相位差 求兩個(gè)信號(hào)的互相關(guān)函數(shù) 根據(jù)設(shè)置參數(shù)生成兩個(gè)正弦信號(hào) 開(kāi)始 15 圖 64 正弦波 VI 限于篇幅，其詳細(xì)信息不作介紹，可查閱 Labview 幫助。 （ 2）正弦波相位、幅值以及采樣點(diǎn)數(shù)的輸入，如圖 65 所示。 圖 65 波 形屬性設(shè)定 （ 3）互相關(guān)函數(shù) 其中， X 是第一個(gè)輸入序列， Y 是第二個(gè)輸入序列。算法指定使用的相關(guān)方法。算法的值為 direct 時(shí)， VI 使用線性卷積的 direct 方法計(jì)算互相關(guān)；如算法為 frequency domain，VI 使用基于 FFT 的方法計(jì)算互相關(guān)。 如 X 和 Y 較小， direct 方法通常更快。如 X 和 Y 較大， frequency domain 方法通常更快。此外，兩個(gè)方法數(shù)值上存在微小的差異。 在此，采用默認(rèn)算法，如圖 66 所示。 圖 66 相關(guān)函數(shù) （ 4）反余弦運(yùn)算 根據(jù)相關(guān)法原理，其相位差 ABxyR )(^2a rc c os ?? ? ，所以需要利用反余弦函數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，如圖 67 所示。 圖 67 反余弦函數(shù) （ 5）弧度轉(zhuǎn)化為角度，并用數(shù)值顯示。 根據(jù)轉(zhuǎn)換公式： ??1801 ?rad ，如圖 68 所示。 16 圖 68 相位差 0～ 360176。顯示 7 系統(tǒng)調(diào)試 系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程中首先運(yùn)行虛擬相位差測(cè)量?jī)x，然后設(shè)定信號(hào)頻率、采樣頻率、采樣點(diǎn)數(shù)、兩波形的相位和幅值。然后面板顯示效果如圖所示。改變波形相位，相位差跟隨改變，并在波形顯示窗口直觀的顯示波形情況。調(diào)試過(guò)程前面板顯示情況如下圖所示。 圖 71 調(diào)試過(guò)程前面板顯示情況 17 圖 72 調(diào)試過(guò)程前面板顯示情況 圖 73 調(diào)試過(guò)程前面板顯示情況 18 圖 74 調(diào)試過(guò)程前面板顯示情況 圖 75 調(diào)試過(guò)程前面板顯示情況 19 結(jié)論 經(jīng)過(guò)這一段時(shí)間的學(xué)習(xí)，我已經(jīng)基本上掌握了 Labview 各個(gè)模塊的基本功能。深刻理解了相關(guān)法的原理，并根據(jù)這一原理，利用 LABVIEW，完成了虛擬相位差測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)這一課題的研究，我得出了以下認(rèn)識(shí)及成果。 （ 1）虛擬儀器的發(fā)展給儀器領(lǐng)域帶來(lái)了巨大的變化。虛擬儀器以 PC 機(jī) 為核心，在軟件的支持下，利用 PC 機(jī)和 CPU 強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能來(lái)完成數(shù)據(jù)處理，而不用像過(guò)去那樣由測(cè)試儀器本身來(lái)完成。所以基于虛擬儀器的測(cè)試系統(tǒng)有測(cè)試精度高、速度快的特點(diǎn)。 （ 2）本設(shè)計(jì)基于相關(guān)法來(lái)測(cè)量?jī)蓚€(gè)相同頻率信號(hào)的相位差。相關(guān)分析法能有效抑制噪聲。它適用于頻率較低的信號(hào)，特別適用于超低頻信號(hào)的測(cè)量。交流信號(hào)的頻率不穩(wěn)定會(huì)給該方法的測(cè)量結(jié)果帶來(lái)誤差，并且隨著信號(hào)頻率的增加，噪聲的影響是不可忽略的。 （ 3）通過(guò) LABVIEW 的仿真，我們可以知道，采用數(shù)據(jù)采集卡，采集點(diǎn)越多，采集頻率越大，那么兩信號(hào)之間的相位差 就越精確。 20 參考文獻(xiàn) [1]龍脈工作室、豈興明、周建興 . 中文版入門與典型事例 .北京 :人民郵電出版社 ,2020:215236. [2]劉君華、賈惠芹、丁輝 .LABVIEW 教程 .西安 :西安電子科技大學(xué)出版社 ,2020:223225. [3]胡仁喜、高海賓 . LABVIEW2020 中文版虛擬儀器從入門到精通 .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020:28. [4]張?jiān)?.積分變換 .北京 :高等教育出版社 ,2020:4345. [5]康華光 .電子技術(shù)基礎(chǔ) .北京 :高等教育 出版社 ,2020:434441 曾璐、楊蓓 .基于 LABVIEW 的虛擬相關(guān)法測(cè)量相位差仿真儀設(shè)計(jì) .儀器儀表與分析監(jiān)測(cè) ,2020,4:1820 [6]王莉、楊鵬 .基于 LABVIEW 的數(shù)字式相位差測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì) .儀表技術(shù) ,2020,11:4550 21 致謝 歷經(jīng)數(shù)月，在本設(shè)計(jì)即將完成之際，我要向我的指導(dǎo)老師致以誠(chéng)摯的謝意。在研究過(guò)程中，俞教授次指導(dǎo)我，鼓勵(lì)我，讓我更有信心來(lái)完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì)。他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、一絲不茍的工作作風(fēng)深深感染了我，我會(huì)以他為榜樣，在以后的工作和學(xué)習(xí)中嚴(yán)格要 求自己，奮發(fā)向上。 我也要感謝所有物電的老師，在這大學(xué)四年里面，他們指導(dǎo)我的學(xué)習(xí)，教會(huì)我如何做人和做事，我會(huì)永遠(yuǎn)感激他們對(duì)我的教育之恩。 我還要感謝我的室友們，是他們帶給了我家的溫馨，四年的相識(shí)、相處、相知，是我永遠(yuǎn)也忘不了的，大家在一起的快樂(lè)與悲傷使我成長(zhǎng)了許多。希望我的友情永遠(yuǎn)不要褪色。 我最后要感謝我的爸爸媽媽，是他們把我?guī)У搅诉@個(gè)世界上，他們辛勤工作，踏實(shí)做人，為的是能給我一個(gè)良好的成長(zhǎng)環(huán)境。我希望他們永遠(yuǎn)健康快樂(lè)。 此時(shí)此刻，我的心情很激動(dòng)，在做畢設(shè)的道路上，師生之情，同學(xué) 之情深深地感動(dòng)了我，他們幫助了我很多，我也學(xué)到了很多，在此，我要向他們致以最誠(chéng)摯的感謝！
黨政相關(guān)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1