【正文】 正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個一個的困難和疑惑，直至本文的順利完成。而且他待人和藹，學識淵博，認真處事、嚴謹治學的態(tài)度讓我留下了深刻的印象?；厥孜迥昵埃跞胄@之情景仍歷歷在目，到如今只恍如隔日，不免感慨光陰易逝、韶華難追。整體上一項一項檢查，確保萬無一失。畢設(shè)越到最后階段，越要有毅力和狀態(tài)，不能前緊后松，覺得前面做了不少，后面可以放松了。包括畢設(shè)前期讀文獻資料，也不能悶頭讀，要與畢設(shè)緊密聯(lián)系起來，最好是邊做邊讀，有針對性的讀。頻繁與導師討論。學習的過程是痛苦的，是坎坷的，然而結(jié)果卻是快樂喜悅的。并設(shè)計了多通道壓力監(jiān)測系統(tǒng)，對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)采集技術(shù)，數(shù)字信號處理技術(shù)進行了研究，完成了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計，軟件編制調(diào)試和實驗系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集分析處理，數(shù)據(jù)儲存等功能。圖 611 輸入壓力值不超過輸入壓力上限當按右下角的 SAVE TO DISK 鈕時，系統(tǒng)存盤，將所測得的數(shù)據(jù)保存到 EXEL 表格中。此設(shè)計有上限報警功能，可在如圖 68 設(shè)置壓力上限，此次試驗壓力上限設(shè)置為30MP，通過 Labjack 的 AI0 口輸出的信號采集顯示為 兆帕，超過上限的 30MP,因此設(shè)定的越線報警功能開啟綠燈閃亮。圖 67 四通道大連交通大學 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）28因為 4 個通道對應(yīng) 4 個波形顯示窗口因此設(shè)計 4 個連接。大連交通大學 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）24圖 62 后面板 1大連交通大學 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）25圖 63 后面板 2 程序各部分設(shè)計 存盤程序的后面板界面下圖為存儲生成 EXCEL 表格的后面板設(shè)計部分，輸出格式為 ,輸出字符為浮點型 8 位。系統(tǒng)對被測量物體的實時監(jiān)測系統(tǒng)，其主要對傳感器的輸出電壓進行測量，并顯示出測量值隨時間的變化曲線。第六章 軟件設(shè)計本程序主要完成對數(shù)據(jù)的采集，數(shù)據(jù)處理，數(shù)值顯示，保存等功能。，降低系統(tǒng)開發(fā)和維護費用，縮短技術(shù)更新周期。，不需購買新儀器。這樣，在每個分面板上就可以實現(xiàn)功能操作的單純化和面板布置的簡潔化，從而提高操作的正確性和便捷性。在中低檔測試領(lǐng)域，虛擬儀器可取代一部分獨立儀器的工作，但完成復雜環(huán)境下的自動化測試是虛擬儀器的拿手好戲，是傳統(tǒng)的獨立儀器難以勝任的，甚至不可思議的工作 [9]。使用虛擬儀器產(chǎn)品，用戶可以根據(jù)實際生產(chǎn)需要重新構(gòu)筑新的儀器系統(tǒng)。在中低檔測試領(lǐng)域，虛擬儀器可取代一部分獨立儀器的工作，但完成復雜環(huán)境下的自動化測試是虛擬儀器的拿手好戲，是傳統(tǒng)的獨立儀器難以勝任的，甚至不可思議的工作。利用 LabVIEW，可產(chǎn)生獨立運行的可執(zhí)行文件，它是一個真正的 32 位編譯器。VXI 儀器價格昂貴，目前又推出了一種較為便宜的 PXI 標準儀器。用它構(gòu)建的虛擬儀器或計算機測試系統(tǒng)性能不可能太高。虛擬儀器的起源可以追溯到 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。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，風格簡約，符合傳統(tǒng)設(shè)備的使用習慣，用戶不經(jīng)培訓即可迅速掌握操作規(guī)程。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。大連交通大學 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）20 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 21 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)?，F(xiàn)在計算機上的 USB 接口越來越多，也使得工程師可以很方便的將基于 USB 的測量儀器連接到整個系統(tǒng)中。利用計算機網(wǎng)絡(luò)將分散在不同地理位置不同功能的設(shè)備聯(lián)系在一起，使昂貴的硬件設(shè)備、軟件在網(wǎng)絡(luò)上得以共享，減少了設(shè)備重復投資。 總線方式的 VI PXI 總線是 PCI eXtension for Instrumentation 的縮寫，是 PCI 在 VI 領(lǐng)域的擴展。適用于精確度要求高，但對計算機速率要求和總線控制實時性要求不高的場合應(yīng)用。典型的GPIB 系統(tǒng)由一臺 PC 機，一塊 GPIB 接口卡和若干臺 GPIB 儀器通過 GPIB 電纜連接而成。 VI最新發(fā)展的可連接到計算機并行口的測試裝置，其硬件集成在一個采集盒里或探頭上，軟件裝在計算機上，可以完成各種 VI 功能。它充分利用了計算機的總線、機箱、電源以及軟件的便利，其關(guān)鍵在于 A/D 轉(zhuǎn)換技術(shù)。虛擬儀器的設(shè)計方法和實現(xiàn)步驟與一般軟件的設(shè)計方法和實現(xiàn)步驟基本相同 ，只不過虛擬儀器設(shè)計時要考慮硬件部分。用戶可以根據(jù)自己的需要，設(shè)計自己的儀器系統(tǒng)，滿足多種多樣的應(yīng)用要求。該技術(shù)把儀器分為計算機、儀器硬件和應(yīng)用軟件三部分。它能夠充分利用和發(fā)揮現(xiàn)有計算機的先進技術(shù)，使儀器的測試和測量及自動化工業(yè)的系統(tǒng)測試和監(jiān)控變得異常方便和快捷。大連交通大學 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）17第五章 虛擬儀器的概述 虛擬儀器的概念虛擬儀器的概念是由美國國家儀器公司（National Instruments）最先提出的。如果*trisD指向的值是 65535(2^0+?+2^15),則 D0D15 都是輸出。一些數(shù)字口的參數(shù)用一個值來包含每位 I/O 口的信息，每一位 I/O 口在參數(shù)中都有其對應(yīng)的位（如參數(shù) trisD 中的第 0 位對應(yīng)設(shè)置數(shù)字口D0 的輸入輸出方向）。參數(shù)前的“*” 號說明該參數(shù)是個指針。每個LabJack 都有一個唯一的系列號，用戶是不能改變它的。設(shè)備號或系列號指定某個 LabJack，而1 指所能找到的第一個 LabJack。大多數(shù)函數(shù)使用了下列兩個參數(shù)：errorcode–LabJack 特定的錯誤碼。否則，這些子程序會被復制到c:\ProgramFiles\LabJack)\drivers\labview 目錄中。安裝光盤會安裝高級驅(qū)動程序()、高級驅(qū)動程序的 ActiveX 接口和調(diào)用這些動態(tài)鏈接庫的 Labview 子程序。一些病毒掃描程序和 LVRTE 的安裝可能有沖突。如果安裝程序沒自動運行，你可用鼠標雙擊在光盤上的 。 數(shù)據(jù)采集的軟件驅(qū)動雖然 Windows 已包含了 LabJack 所需的 USB 底層驅(qū)動程序，但是它還需要高級驅(qū)動程序來進行數(shù)據(jù)的傳送和接收。如果必要，重新啟動計算機，此時可能需要視窗的安裝光盤，請確定所提供光盤的視窗版本是否正確。狀態(tài)發(fā)光二極管會快速閃爍 4 次（頻率大約 4 赫茲），然后保持暗狀態(tài)，這說明計算機正在訪問查尋。要確定操作系統(tǒng)版本，點擊開始設(shè)置 控制面板 系統(tǒng)常規(guī)，確認版本號是 或更高。它使計算機輕而易舉地和外部物理世界聯(lián)系起來，被廣泛地應(yīng)用于測試儀器，工業(yè)過程控制，數(shù)據(jù)監(jiān)視等各種數(shù)據(jù)采集和控制場合?；?LabJackU12 數(shù)據(jù)采集器和 LabVIEW 圖形化編程語言組成虛擬儀器測試系統(tǒng)的硬件和軟件以及儀器的功能特點,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集測試的控制與實時顯示數(shù)據(jù)存儲與分析等功能,提高了測試的精度。 和 常 見 的 內(nèi) 置 采 集 卡 不 同 ， 外 置 數(shù) 據(jù) 采 集 卡 一 般 采 用 USB 接 口 和1394 接 口 ， 因 此 ， 外 置 數(shù) 據(jù) 采 集 卡 主 要 指 USB 采 集 卡 和 1394 采 集 卡 。 數(shù) 據(jù) 采 集 系 統(tǒng) 是 結(jié) 合 基 于計 算 機 或 者 其 他 專 用 測 試 平 臺 的 測 量 軟 硬 件 產(chǎn) 品 來 實 現(xiàn) 靈 活 的 、 用 戶 自 定 義 的 測 量系 統(tǒng) 。圖 31 實物圖圖 32 示意圖大連交通大學 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）12 AK4 型壓力傳感器特點、靈敏度調(diào)整功能，標準電壓、電流信號輸出，性能穩(wěn)定可靠，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝使用方便:AK4a：普通型鋁外殼AK4b：不銹鋼外殼 AK4c：密封型：全 O 圈密封，隔潮；全不銹鋼結(jié)構(gòu)，防腐蝕AK4f：數(shù)顯壓力變送器，1/2 數(shù)碼顯示，直接顯示壓力數(shù)值，并且具有變送功能。 傳感器的選用 傳感器的選用總結(jié)以 上 本設(shè)計選用 AK4 型為壓力傳感器。 這 樣 就 可 以 在 滿 足 同 一 測 量 目的 的 諸 多 傳 感 器 中 選 擇 比 較 便 宜 和 簡 單 的 傳 感 器 。 傳 感 器 的 穩(wěn) 定 性 有 定 量 指 標 ，在 超 過 使 用 期 后 ， 在 使 用 前 應(yīng) 重 新 進 行 標 定 ， 以 確 定 傳 感 器 的 性 能 是 否 發(fā) 生 變 化 。 定 性　 　 傳 感 器 使 用 一 段 時 間 后 ， 其 性 能 保 持 不 變 化 的 能 力 稱 為 穩(wěn) 定 性 。 傳 感 器 的 線 性 范 圍 越 寬 ， 則 其 量 程 越 大 ， 并 且 能 保 證 一 定 的 測 量精 度 。傳 感 器 的 頻 率 響 應(yīng) 高 ， 可 測 的 信 號 頻 率 范 圍 就 寬 ， 而 由 于 受 到 結(jié) 構(gòu) 特 性 的 影 響 ， 機械 系 統(tǒng) 的 慣 性 較 大 ， 因 有 頻 率 低 的 傳 感 器 可 測 信 號 的 頻 率 較 低 。 因 此 ， 要 求 傳 感 器 本 身 應(yīng) 具 有 較 高 的 信 噪 比 ， 盡 量 減 少 從外 界 引 入 的 干 擾 信 號 。大連交通大學 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）10　 　 在 考 慮 上 述 問 題 之 后 就 能 確 定 選 用 何 種 類 型 的 傳 感 器 ， 然 后 再 考 慮 傳 感 器 的 具體 性 能 指 標 。 當 傳感 器 確 定 之 后 ， 與 之 相 配 套 的 測 量 方 法 和 測 量 設(shè) 備 也 就 可 以 確 定 了 。 寶 石 壓 力 傳 感 器 　 利 用 應(yīng) 變 電 阻 式 工 作 原 理 ， 采 用 硅 藍 寶 石 作 為 半 導體 敏 感 元 件 ， 具 有 無 與 倫 比 的 計 量 特 性 。大連交通大學 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）8報警(綠燈亮)EXCEL 工具箱實現(xiàn)報表輸出LABVIEW數(shù)據(jù)處理壓力傳感器接受壓力信號數(shù)據(jù)采集卡接受模擬信號進行 A/D 轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號壓力信號（電流信號）通過接入電阻轉(zhuǎn)換成電壓信號存儲顯示壓力數(shù)據(jù)的曲線和數(shù)字實時顯示數(shù)據(jù)接收圖 22 系統(tǒng)總體細節(jié)框圖 大連交通大學 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）9第三章 壓力傳感器 壓力傳感器定義壓力傳感器是工業(yè)實踐中最為常用的一種傳感器，其廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境，涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業(yè)，面就簡單介紹一些常用傳感器原理及其應(yīng)用。最后在軟件的前面板顯示出動態(tài)特性測試結(jié)果。以方便習慣使用現(xiàn)有測量儀的人員的使用；另一方面也是讓工作人員更容易接受這套系統(tǒng)。在采集信號的同時可設(shè)定信號上限，超出的信號不能顯示出來并使路燈閃亮。使用它進行原理研究、設(shè)計、測試并實現(xiàn)儀器系統(tǒng)時，可以大大提高工作效率。圖形化的程序語言，又稱為“G”語言。Labview 是一種程序開發(fā)環(huán)境，由美國國家儀器（NI）公司研制開發(fā)的，類似于 C和 BASIC 開發(fā)環(huán)境，但是 Labview 與其他計算機語言的顯著區(qū)別是：其他計算機語言都是采用基于文本的語言產(chǎn)生代碼，而 Labview 使用的是圖形化編輯語言 G 編寫程序，產(chǎn)生的程序是框圖的形式 [3]。采用虛擬儀器構(gòu)建測試儀器，開發(fā)效率高，可維護性強，測試精度、穩(wěn)定性和可靠性能夠得到充分的保證，具有很高的性能價格比，節(jié)省投資，便于設(shè)備的更新和功能的轉(zhuǎn)換與補充。因此，準確測量壓力意義十分重要。采用虛擬儀器構(gòu)建測試儀器，開發(fā)效率高，可維護性強，測試精度、穩(wěn)定性和可靠性能夠得到充分的保證，具有很高的性能價格比，節(jié)省投資，便于設(shè)備的更新和功能的轉(zhuǎn)換與補充。電子測量技術(shù)作為測控技術(shù)的一部分，其發(fā)展總是與自然科學，特別是電子技術(shù)的最新發(fā)展緊密相連。顧名思義，壓力監(jiān)測系統(tǒng)是上述兩項定義的結(jié)合，壓力監(jiān)測是通過利用先進的儀器儀表系統(tǒng)對工業(yè)機械上所產(chǎn)生或應(yīng)用的壓力進行實時的監(jiān)控并進行控制。隨著各種現(xiàn)代化設(shè)備的增加，各種數(shù)據(jù)的實時測量和分析成了通訊企業(yè)工作量較大的內(nèi)容。在醫(yī)學應(yīng)用中壓 力 則 定 義 為 不 是 一 種 想 象 出 來 的 疾 病 而 是 身 體 “戰(zhàn) 備 狀 態(tài) ”的 反 應(yīng) ， 這 是 當 我 們 意 識 到 某 種 情 形 ， 或 者 某 個 人 ， 或 者 某 件 事 情 具 有 潛 在 的 威 脅性 的 時 候 做 出 的 反 應(yīng) [1]。具體為應(yīng)用 LabVIEW 圖形化編程軟件和 LabJackU12 數(shù)據(jù)采集卡設(shè)計 4 通道壓力監(jiān)測系統(tǒng)，采用壓力傳感器，對 4 路壓力數(shù)據(jù)進行采集、分析處理、存儲顯示，實現(xiàn)壓力數(shù)據(jù)的曲線和數(shù)字實時顯示，并具有超限報警功能，并對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，利用 EXCEL 工具箱實現(xiàn)報表輸出。隨著計