【正文】 這在今后的工作中都是不可或缺的。通過(guò)這次設(shè)計(jì)讓我們真正的將書本上的知識(shí)化為實(shí)際動(dòng)手的能力，讓我們體會(huì)到理論只有轉(zhuǎn)化為實(shí)踐才有它的價(jià)值，實(shí)驗(yàn)中也感謝一起實(shí)驗(yàn)的同學(xué)，他們?yōu)槲乙蔡峁┝瞬豢苫蛉钡膸椭?參考文獻(xiàn)[1] 許大中,[2] 楊樂(lè)平,4250[3] 連海洲,2123[4] 劉君華,賈惠芹,丁暉,[5] ,[6] 侯國(guó)屏,王坤, ,北京:，407415[7] 陳錫輝,[8] 王益全,[9] ,[10] ,7(2)[11] 楊樂(lè)平,李海濤,趙勇,楊磊,[12] 梁森,王侃夫,北京:[13]張健，韓薪莘．《Labview圖形化編程與實(shí)例應(yīng)用》［M．北京：中國(guó)鐵道出版社．2001[14]戴鵬飛．《測(cè)試工程與Labview應(yīng)用》[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2003[15]梁森，王侃夫，歐陽(yáng)三泰．自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007[16]趙繼文．傳感器與應(yīng)用電路設(shè)計(jì)[M]．北京：科學(xué)出版社，2002[17]范晶彥．傳感器與檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005[18] AVR與虛擬儀器論壇.[19][20] 測(cè)量與測(cè)試世界[21]致謝衷心感謝老師的幫助及指導(dǎo)，沒(méi)有老師提供的指導(dǎo)我不能這么順利地完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。虛擬儀器由計(jì)算機(jī)、儀器軟件和儀器硬件組成。虛擬儀器是通過(guò)應(yīng)用程序?qū)⒂?jì)算機(jī)資源（微處理器、存儲(chǔ)器、顯示器）和儀器硬件（A/D、D/A、數(shù)字I/O、定時(shí)器、信號(hào)調(diào)理器）的測(cè)量功能結(jié)合起來(lái)，形成的測(cè)量裝置或測(cè)試系統(tǒng)。虛擬儀器技術(shù)就是利用高性能的模塊化硬件，結(jié)合高效靈活的軟件來(lái)完成各種測(cè)試、測(cè)量和自動(dòng)化的應(yīng)用。 單頻測(cè)量引腳圖 電機(jī)測(cè)速及輸入電壓程序 程序調(diào)試與數(shù)據(jù)處理，通過(guò)霍爾傳感器測(cè)量數(shù)據(jù)和實(shí)際電機(jī)轉(zhuǎn)速比較，實(shí)際輸入電壓與測(cè)量電壓比較。相位—計(jì)算檢測(cè)到的單頻的相位，以度為單位。單頻測(cè)量：?jiǎn)晤l測(cè)量包含下列選項(xiàng)：幅值—計(jì)算檢測(cè)到的單頻的幅值，以峰值電壓(Vp)為單位。否則，錯(cuò)誤輸出將表明VI或函數(shù)產(chǎn)生的錯(cuò)誤狀態(tài)。通過(guò)將一個(gè)節(jié)點(diǎn)的錯(cuò)誤輸入連接至另一節(jié)點(diǎn)的錯(cuò)誤輸入，還可指定程序的執(zhí)行順序。通過(guò)簡(jiǎn)易錯(cuò)誤處理器或通用錯(cuò)誤處理器VI可檢測(cè)并報(bào)告應(yīng)用程序中的錯(cuò)誤。如在VI或函數(shù)運(yùn)行前發(fā)生錯(cuò)誤，VI或函數(shù)將正常運(yùn)行，并把錯(cuò)誤輸入的值傳遞至錯(cuò)誤輸出。 DAQmx清除引腳圖任務(wù)輸入：是要清除的任務(wù)的名稱,不同于某些VI的任務(wù)/通道輸入，該輸入端不能連接虛擬通道。必須重新創(chuàng)建任務(wù)。 DAQmx清除：清除任務(wù)，在清除之前，VI將停止該任務(wù)，并在必要情況下釋放任務(wù)保留的資源。否則，錯(cuò)誤輸出將表明VI或函數(shù)產(chǎn)生的錯(cuò)誤狀態(tài)。錯(cuò)誤輸出包含錯(cuò)誤信息。數(shù)據(jù)：返回采樣,NIDAQmx將把數(shù)據(jù)換算為測(cè)量單位，包括用于通道的自定義縮放。任務(wù)輸出：是在VI或函數(shù)執(zhí)行結(jié)束后，對(duì)任務(wù)的引用。錯(cuò)誤輸入和錯(cuò)誤輸出用于檢查錯(cuò)誤。如在VI或函數(shù)運(yùn)行時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤，VI或函數(shù)將正常運(yùn)行，并在錯(cuò)誤輸出中設(shè)置自身的錯(cuò)誤狀態(tài)。默認(rèn)值為無(wú)錯(cuò)誤。超時(shí)的值為0時(shí)，VI將嘗試讀取所需采樣一次，并在無(wú)法讀取時(shí)返回錯(cuò)誤。默認(rèn)的超時(shí)時(shí)間為10秒。超時(shí)：指定等待可用采樣的時(shí)間，單位為秒。 DAQmx讀取引腳圖任務(wù)/通道輸入：是操作要使用的任務(wù)的名稱或虛擬通道列表。DAQmx讀?。鹤x取用戶指定任務(wù)或虛擬通道中的采樣。否則，錯(cuò)誤輸出將表明VI或函數(shù)產(chǎn)生的錯(cuò)誤狀態(tài)。錯(cuò)誤輸出:包含錯(cuò)誤信息,如錯(cuò)誤輸入表明錯(cuò)誤發(fā)生在VI或函數(shù)運(yùn)行前。任務(wù)輸出：在VI或函數(shù)執(zhí)行結(jié)束后，對(duì)任務(wù)的引用。錯(cuò)誤輸入和錯(cuò)誤輸出用于檢查錯(cuò)誤。如在VI或函數(shù)運(yùn)行時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤，VI或函數(shù)將正常運(yùn)行，并在錯(cuò)誤輸出中設(shè)置自身的錯(cuò)誤狀態(tài)。錯(cuò)誤輸入：說(shuō)明VI或函數(shù)運(yùn)行前發(fā)生的錯(cuò)誤,默認(rèn)值為無(wú)錯(cuò)誤。 DAQmx開(kāi)始任務(wù)引腳圖任務(wù)/通道輸入：操作要使用的任務(wù)的名稱或虛擬通道列表。如在循環(huán)中多次使用“DAQmx讀取”VI或“DAQmx寫入”VI時(shí)，沒(méi)有使用“DAQmx開(kāi)始任務(wù)”VI和DAQmx停止任務(wù)VI，任務(wù)將反復(fù)進(jìn)行開(kāi)始和停止操作。如未使用該VI，DAQmx讀取VI運(yùn)行時(shí)測(cè)量任務(wù)將自動(dòng)開(kāi)始。DAQmx開(kāi)始任務(wù)：使任務(wù)處于運(yùn)行狀態(tài)，開(kāi)始測(cè)量或生成。最小值：指定要測(cè)量的最小值的單位。通過(guò)將一個(gè)節(jié)點(diǎn)的錯(cuò)誤輸入連接至另一節(jié)點(diǎn)的錯(cuò)誤輸入，還可指定程序的執(zhí)行順序。通過(guò)簡(jiǎn)易錯(cuò)誤處理器或通用錯(cuò)誤處理器VI可檢測(cè)并報(bào)告應(yīng)用程序中的錯(cuò)誤。如在VI或函數(shù)運(yùn)行前發(fā)生錯(cuò)誤，VI或函數(shù)將把錯(cuò)誤輸入的值傳遞至錯(cuò)誤輸出。如將自定義的虛擬通道名稱連接至該輸入端，在其它NIDAQmx VI或?qū)傩怨?jié)點(diǎn)（例如，DAQmx觸發(fā)VI的源輸入端）中引用這些通道時(shí)，必須使用自定義名稱。分配名稱：是分配給VI創(chuàng)建的定時(shí)源的名稱。也可以為該輸入連接包含物理通道列表或范圍的字符串。物理通道：指定用于生成虛擬通道的物理通道。 DAQmx創(chuàng)建通道引腳圖任務(wù)輸入：指定要添加VI創(chuàng)建的虛擬通道的任務(wù)的名稱。在循環(huán)中使用該VI時(shí)，如未指定任務(wù)輸入，NIDAQmx將在循環(huán)的每次迭代中創(chuàng)建新的任務(wù)。DAQmx創(chuàng)建通道（AI電壓基本）：創(chuàng)建單個(gè)或多個(gè)虛擬通道，并將其添加至任務(wù)。 程序設(shè)計(jì) 功能模塊本設(shè)計(jì)主要用到五大功能模塊：DAQmx創(chuàng)建通道（AI電壓基本）、DAQmx開(kāi)始任務(wù)、DAQmx讀取、DAQmx清除以及單頻測(cè)量。 前面板設(shè)計(jì)前面板設(shè)計(jì)包括選項(xiàng)卡控件、數(shù)字顯示控件、波形顯示控件、轉(zhuǎn)速表盤。 直接A/D轉(zhuǎn)換器：并行比較型A/D轉(zhuǎn)換器逐次比較型A/D轉(zhuǎn)換器間接A/D轉(zhuǎn)換器：雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器電壓轉(zhuǎn)換型A/D轉(zhuǎn)換器  硬件接線圖 霍爾硬件連接圖第4章 軟件設(shè)計(jì)本課題主要由兩大部分組成，即硬件部分和軟件部分，其中硬件部分是基礎(chǔ)而軟件部分是核心。一個(gè)n位二進(jìn)制數(shù)只能表示2n個(gè)量化電平，量化過(guò)程中不可避免會(huì)產(chǎn)生誤差，這種誤差稱為量化誤差。將采樣－保持電路的輸出電壓歸化為量化單位△的整數(shù)倍的過(guò)程叫做量化。由于A/D轉(zhuǎn)換需要一定的時(shí)間，在每次采樣以后，需要把采樣電壓保持一段時(shí)間。四個(gè)步驟：采樣、保持、量化、編碼。所有的僅僅是一個(gè)時(shí)間序列的離散的函數(shù)x(n)和采樣頻率，這是測(cè)量與分析的唯一依據(jù)。因此，對(duì)樣本數(shù)又有一定的要求，一般不能只提供一個(gè)信號(hào)周期的數(shù)據(jù)樣本，希望有510個(gè)周期，甚至更多的數(shù)據(jù)樣本，而且希望所提供的樣本總數(shù)是整周期個(gè)數(shù)。理論上設(shè)置采樣頻率為被采集信號(hào)最高頻率成分的2倍就夠了，實(shí)際上工程中選用510倍，有時(shí)為了較好地還原波形，甚至更高一些。采樣頻率應(yīng)當(dāng)怎樣設(shè)置呢？通常用戶可能會(huì)首先考慮用采集卡支持的最大頻率。如果給定了采樣頻率，那么能夠正確顯示信號(hào)而不發(fā)生畸變的最大頻率叫奈奎斯特頻率，它是采樣頻率的一般。 采樣頻率選擇對(duì)于模擬信號(hào)的采集，一個(gè)重要的問(wèn)題是采樣頻率的選取，即每秒鐘采集的點(diǎn)數(shù)。缺點(diǎn)：可靠性較低，抗干擾能力較差，CPU計(jì)算量較大，對(duì)ADC轉(zhuǎn)換速度要求較高。直流采樣的優(yōu)點(diǎn)：易于實(shí)現(xiàn)濾波和去掉高頻干擾，信號(hào)比較穩(wěn)定，對(duì)ADC要求不高，軟件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)：滯后大，測(cè)量準(zhǔn)確度受變送器準(zhǔn)確度與穩(wěn)定度影響。上述信號(hào)分類不是互相排斥的，一個(gè)特定的信號(hào)可能運(yùn)載多種信息，可以用幾種方式來(lái)定義并測(cè)量它，用不同類型的系統(tǒng)來(lái)測(cè)量同一個(gè)信號(hào)，從信號(hào)中取出需要的各種信息。要以一定的速率進(jìn)行測(cè)量，這個(gè)測(cè)量速率要能跟上波形的變化。在測(cè)量一個(gè)時(shí)域信號(hào)，即一個(gè)波形時(shí)，需要關(guān)注一些有關(guān)波形形狀的特性，比如斜度、峰值等。直流信號(hào)中最重要的信息是它在給定區(qū)間內(nèi)運(yùn)載信息的幅度。有些裝置需要數(shù)字輸入，比如一個(gè)步進(jìn)電機(jī)就需要一系列的數(shù)字脈沖作為輸入來(lái)控制位置和速度。這種信號(hào)包括一系列的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，信息就包含在狀態(tài)轉(zhuǎn)化發(fā)生的數(shù)目、轉(zhuǎn)換速率、一個(gè)轉(zhuǎn)換間隔或多個(gè)轉(zhuǎn)換間隔的時(shí)間里。TTL信號(hào)就是一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)，就定義它為邏輯高電平，就定義為邏輯低電平。(1)數(shù)字信號(hào)第一類數(shù)字信號(hào)是開(kāi)關(guān)信號(hào)。根據(jù)信號(hào)運(yùn)載信息方式的不同，可以將信號(hào)分為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。 信號(hào)采樣和A/D轉(zhuǎn)換 信號(hào)采樣數(shù)據(jù)采集前，必須對(duì)所采集信號(hào)的特性有所了解，因?yàn)椴煌盘?hào)的測(cè)量方式和對(duì)采集系統(tǒng)的要求是不同的，只有了解被測(cè)信號(hào)，才能選擇合適的測(cè)量方式和配置采集系統(tǒng)。由兩種型號(hào)PGA202 (100、1000) 和PGA203 (8)的增益芯片。5V、177。5000 mV電壓量程內(nèi)可以表示4096個(gè)電壓值，單位增量為（5000 mV）/ 4096= mV●精度：測(cè)量值和真實(shí)值之間的誤差，標(biāo)稱數(shù)據(jù)采集卡的測(cè)量準(zhǔn)確程度，一般用滿量程(FSR，full scale range)的百分比表示，%FSR、%FSR等，如滿量程范圍為0~10V，%FSR，則代表測(cè)量所得到的數(shù)值和真實(shí)值之間的差距在10mv以內(nèi)。一般用于高速采集卡，存儲(chǔ)量大，速度較慢。緩存有RAM和FIFO兩種:FIFO應(yīng)用在數(shù)據(jù)采集卡上，主要用來(lái)存儲(chǔ)AD芯片轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)。它用赫茲（Hz），常有100K、250K、500K、800K、1M、40M等●緩存的區(qū)別及它的作用：主要用來(lái)存儲(chǔ)AD芯片轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)。選用數(shù)據(jù)采集卡的基本原則如下：●通道數(shù)：就是板卡可以采集幾路的信號(hào)，分為單端和差分。它一般由多路開(kāi)關(guān)、放大器、采樣/保持電路，以及A/D轉(zhuǎn)換器來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)這些部分，一個(gè)模擬信號(hào)就以轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。 霍爾傳感器及其接線方式 數(shù)據(jù)采集卡一個(gè)典型的數(shù)據(jù)采集卡的功能有模擬輸入、模擬輸出、數(shù)字I/O、計(jì)數(shù)器/定時(shí)器等，這些功能分別有響應(yīng)的單元電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。它有兩種工作方式，即磁平衡式和直式。霍爾效應(yīng)是研究半導(dǎo)體材料性能的基本方法。霍爾效應(yīng)是磁電效應(yīng)的一種，這一現(xiàn)象是霍爾（，1855—1938）于1879年在研究金屬的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)時(shí)發(fā)現(xiàn)的。它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。主要有兩個(gè)部分，一個(gè)是電機(jī)的數(shù)據(jù)采集和LABVIEW的程序及數(shù)據(jù)處理部分，一路直接采集電機(jī)的輸入電壓，另外一路通過(guò)霍爾傳感器將采集來(lái)的與轉(zhuǎn)速相關(guān)的電壓信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡傳輸?shù)絃ABVIEW的相關(guān)