【正文】 （5） 目錄：如果希望用戶儀器驅(qū)動程序出現(xiàn)在 LabVIEW 的函數(shù)選項板上，應(yīng)將其放置在該目錄下 [22]。（3） example 目錄：該目錄包含許多 VI 示例，這些例子示范 LabVIEW 的功能。不要改變 目錄的名稱，因為 LabVIEW 啟動時要查找該目錄。（2） 目錄：該目錄包含 VI 庫，如數(shù)據(jù)采集、儀器控制和分析 VI。LabVIEW 系統(tǒng)由 LabVIEW 應(yīng)用執(zhí)行文件和許多相關(guān)的文件及子目錄組成。LabVIEW 包括了常規(guī)的程序調(diào)試工具，用這些工具可以設(shè)置斷點、并單步執(zhí)行程序及動畫模擬執(zhí)行，以便觀察數(shù)據(jù)流。 LabVIEW 環(huán)境 LabVIEW 提供了大量的虛擬儀器和函數(shù)庫來幫助編程?！　?022 年 NI 公司為慶祝和紀念 LabVIEW 正式推出 20 周年，在當(dāng)年 10 月發(fā)布了LabVIEW20 周年紀念版—LabVIEW 。2022 年 5 月發(fā)布的 LabVIEW 7 Express 引入了波形數(shù)據(jù)類型和一些交互性更強、基于配置的函數(shù)，使用戶應(yīng)用開發(fā)更簡便，在很大程度上簡化了測量和自動化應(yīng)用任第五章 基于 LabVIEW 開發(fā)的在線監(jiān)測系統(tǒng) 26 務(wù)的開發(fā)，并對 LabVIEW 使用范圍進行擴充，實現(xiàn)了對 PDA 和 FPGA 等硬件的支持。1999 年 6 月，LabVIEW 開發(fā)小組發(fā)布了用于實時應(yīng)用程序的分支—LabVIEW RT 版?！　?996 年 4 月 LabVIEW 問世，實現(xiàn)了應(yīng)用程序編制器（LabVlEWApplication Builder）的單獨執(zhí)行，并向數(shù)據(jù)采集 DAQ 通道方向進行了延伸。1992 年 LabVIEW 實現(xiàn)了從 Macintosh 平臺到 Windows平臺的移植，1993 年 1 月 LabVIEW 3．0 正式發(fā)行。　 1986 年 10 月 NI 公司正式發(fā)布了 LabVIEW 。在此過程中，他們創(chuàng)建了一個新公司—National Instruments [5]。當(dāng)時 3 人正在位于 Austin 的德克薩斯大學(xué)應(yīng)用研究實驗室為美國海軍進行聲納應(yīng)用研究，尋找將測試設(shè)備連接到 DEC PDP11 計算機的方法。NI 公司生產(chǎn)基于計算機技術(shù)的軟硬件產(chǎn)品，其產(chǎn)品幫助工程師和科學(xué)家進行測量、過程控制及數(shù)據(jù)分析和存儲。最后對 USB2080 采集卡進行測試，測試結(jié)果符合要求。3) ADBOxF?? ?（ ） （圖 42 采集卡采集的脈沖信號的換算（用 LabVIEW 編程實現(xiàn)） ，然后在波形圖表中顯示出來，如圖 42 所示。第四章 USB2080 采集卡 24 實驗測試 將施密特觸發(fā)器的信號輸出端接到 USB2080 采集卡的 1318 引腳（即采用 0 通道、1 通道、2 通道采集） ，連接好霍爾轉(zhuǎn)速、電流、電壓傳感器、施密特觸發(fā)器、電流、電壓的調(diào)理電路、直流穩(wěn)壓電源等相關(guān)電路。 設(shè)備驅(qū)動接口函數(shù)表 42 為設(shè)備驅(qū)動接口函數(shù)列表，其中美國函數(shù)省略了前綴“USB2080_” 。具體流程如圖 41 所示：注意：圖中較粗的虛線表示對稱關(guān)系，如左邊的虛線表示（CreatDevice 和ReleaseDevice 兩個函數(shù)的關(guān)系是：最初執(zhí)行一次 CreateDevice,在結(jié)束時就需執(zhí)行一次 ReleaseDevice。當(dāng)需要關(guān)閉 AD 設(shè)備時，ReadDeviceAD 便可幫助實現(xiàn)（但設(shè)備對象 hDveice 依然存在） 。只需要對這個 pADPara 參數(shù)結(jié)構(gòu)體的各個成員簡單賦值即可實現(xiàn)所有硬件參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)的初始化，然后這個函數(shù)啟動 AD 設(shè)備。然后將此句柄作為參數(shù)傳遞給其他函數(shù)，如 InitDeviceAD 可以使用hDevice 句柄以初始化設(shè)備的 AD 部件并啟動 AD 設(shè)備，ReadDeviceAD 函數(shù)可以用hDevice 句柄實現(xiàn)對 AD 數(shù)據(jù)采樣的批量讀取，SetDeviceDO 函數(shù)可用實現(xiàn)開關(guān)量的輸出等，最后可以通過 ReleaseDevice 將 hDevice 釋放掉。3) ADBOxF????（ ） （在 LavVIEW 中編寫該公式，把從設(shè)備中讀取 AD 端口的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為實際電壓值，然后送到下面的程序中進行處理。AD 雙極性模擬量輸入的數(shù)據(jù)格式采用補碼的形式，如表 41 所示：表 41 數(shù)據(jù)格式及換算關(guān)系輸入 AD 原始碼（二進制） AD 原始碼（十六進制） 求補后的碼（十進制）正滿度 01 1111 1111 1FFF 16383正滿度1LSB 01 1111 1110 1FFE 16382中間值+1LSB 00 0000 0001 0001 8193中間值（零點） 00 0000 0000 0000 8192中間值1LSB 11 1111 1111 3FFF 8191負滿度+1LSB 10 0000 0001 1001 1負滿度 10 0000 0000 1000 0假設(shè)從設(shè)備中讀取 AD 端口的數(shù)據(jù)保存在 ADBuffer 中，設(shè)電壓值為 Volt，那么量程的轉(zhuǎn)換公式為：。第四章 USB2080 采集卡 21 數(shù)據(jù)格式及換算關(guān)系本設(shè)計采用的是輸入量程為177。（12）觸發(fā)類型：邊沿觸發(fā)。M?（10）通道卻換方式：首末通道順序卻換。（8） 模擬量輸入方式：單端模擬輸入。（6） 物理通道數(shù)：32 通道（單端） 。在驅(qū)動程序中設(shè)定為 5000Hz 到 60KHz范圍內(nèi)的可自動改變。把10V 到+10V 的數(shù)按相同的間隔以二進制的方式存儲在 14 位的存儲器中。在 AD 模擬量輸入跳線中設(shè)置。（2） 輸入量程：177。5V、177。它的主要應(yīng)用場合為：（1） 電子產(chǎn)品質(zhì)量檢測；（2） 信號采集；（3） 過程控制；（4） 伺服控制； 基本功能USB2080 采集卡的適用各種領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集，功能多，下面就把本實驗所涉及到的功能分條一簡要介紹：（1） 轉(zhuǎn)換器：AD78991（兼容 AD78992） 。第四章 USB2080 采集卡 20 第四章 USB2080 采集卡 功能概述USB2080 卡是一種基于 USB 總線的數(shù)據(jù)采集卡，可直接與計算機的 USB 接口連接，構(gòu)成實驗室、產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測中心等各種領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集、波形分析和處理系統(tǒng)。圖 312 是輸出為+15V 的穩(wěn)壓電路，圖 313 是輸出為15V 的穩(wěn)壓電路。 本設(shè)計中，選用 L781L7915 三端集成穩(wěn)壓器，、 ，采用兩個 9V 的干電池提供電源。按圖 22 焊接電路，電路板焊接圖以及實測的穩(wěn)壓結(jié)果如圖 311 所示。安裝時，?壓器的引腳根部相連 [22]。圖 310 中 用1C以抑制過電壓，抵消因輸入線過長產(chǎn)生的電感效應(yīng)并消除自激振蕩； 用以改善負0載的瞬態(tài)響應(yīng)，即瞬時增減負載電流時不至于引起輸出電壓有較大的波動。因為輸入與輸出電壓之差等于加在調(diào)整管上的 ,如CEU果過小，調(diào)整管容易工作在飽和區(qū)，降低穩(wěn)壓效果，甚至失去穩(wěn)壓作用；若過大，則功耗過大。型號后兩位數(shù)字（XX）為輸出電壓值，例如 W781 表示輸出電壓 =+15V。18V、177。12V、177。6V、177。固定輸出的三端集成穩(wěn)壓器 W78XX 系列和 W79XX 系列各有7 個品種，輸出電壓分別為177。三端集成穩(wěn)壓器的型號有多種，常用的輸出為固定正電壓的型號有 W78XX 系列；輸出為固定負電壓的型號為 W79XX 系列；輸出為可調(diào)正電壓的型號有 W317 系列；輸出為可調(diào)負電壓的型號有 W337 系列。固定式輸出電壓為標準值，第三章 調(diào)理電路及直流穩(wěn)壓電源 18 使用時不能再調(diào)節(jié)；可調(diào)式可通過外接元件，在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)輸出電壓。集成穩(wěn)壓器是把功率調(diào)整管、取樣電路以及基準穩(wěn)壓源、誤差放大器、啟動和保護電路等集成在一塊芯片上，形成的一種串聯(lián)型集成穩(wěn)壓電路。圖 38 濾波器的響應(yīng)特性圖 39 濾波器電路圖 直流穩(wěn)壓電源由于霍爾傳感器和施密特觸發(fā)器的電源均為+5V，霍爾電流、電壓傳感器的電源為15V+，專門制作了一個直流穩(wěn)壓電源。其響應(yīng)圖和電路圖如圖 339 所示?？紤]到電流、電壓信號均為直流信號，而且都采用 USB2080 采集卡對其信號進行采集，所以其調(diào)理電路的各設(shè)計參數(shù)相同。與圖 27 比較可知，經(jīng)過施密特觸發(fā)器的整形，輸出信號變成標準的矩形脈沖，達到了預(yù)期的結(jié)果，符合要求！ 圖 37 經(jīng)過施密特觸發(fā)器整形的脈沖 霍爾電流、電壓傳感器的調(diào)理電路霍爾電流、電壓傳感器的輸出信號為直流電壓信號，但由于信號微弱并且在傳輸過程中中受到高頻噪聲的影響，所以為了使采集卡能夠采集到正確的信號，需對輸出信號進行調(diào)理。maxf圖 36 通過高阻抗的驅(qū)動電路 實驗結(jié)果將上述的驅(qū)動電路連同 HEF40106Bp 芯片焊接在一個電路板上， 接+5V 電源、DV接地，把從霍爾傳感器輸出的信號接到 口上， 口接示波器。此時，RC ???一個低通濾波器，把高頻的噪聲旁路掉。其中，寄生電容 與電路板的布置有關(guān)，一般PC很小。HN?圖 35 輸入輸出特性高阻抗驅(qū)動電路圖 36 表示的是施密特觸發(fā)器通過高阻抗驅(qū)動的電路圖。 ℃時的直流特性如表 31 所示：SV25ambT?表 31 直流特性(V)D符號 最小(V) 典型(V) 最大(V)回差電壓51015正向閾值電壓51015711負向閾值電壓510154311圖 35 表示的是 HEF40106Bp 的輸入輸出特性。如圖 34 所示，為芯片的管腳功能圖。OH OL HEF40106Bp 集成施密特觸發(fā)器 基本特性本設(shè)計采用的是型號為 HEF40106Bp 的集成施密特觸發(fā) 器。其典型電路如圖 32 所示。當(dāng)輸入信號高于 時．電T?路處于一個穩(wěn)態(tài)（輸出高電平 ） ，人稱為上觸發(fā)電平或正向閾值電壓；當(dāng)輸人信OHV號低于 時，電路處于另一個穩(wěn)態(tài)（輸出低電平 ） 稱為下觸發(fā)電平或負向T? OLVT?閾值電壓。但是這丙個穩(wěn)態(tài)信號要靠輸人信號電平來維持。 霍爾轉(zhuǎn)速傳感器的調(diào)理電路 施密特觸發(fā)器施密特觸發(fā)器可以把不規(guī)則的輸人波形變成良好的矩形彼。調(diào)理就是放大，緩沖或定標模擬信號等，使其適合于模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的輸入。第三章 調(diào)理電路及直流穩(wěn)壓電源 13 第三章 調(diào)理電路及直流穩(wěn)壓電源 調(diào)理電路信號調(diào)理：就是信號處理電路，把模擬信號變換為用于數(shù)據(jù)采集、控制過程、執(zhí)行計算顯示讀出或其他目的的數(shù)字信號。如圖 211 所示，為電壓傳感器采樣電路連接圖。? （23）（24）（25）第二章 傳感器及其采樣電路 12 所以，只要測量出電壓 的值，就能求出電壓 的值。250SR??（ 原 邊 內(nèi) 阻 ） ????由于 ，則測量電流 。由霍爾電壓傳感器的工作原理可知：原邊電流 。 基本性能參數(shù)如表 22 所示，為 CHV25P 電流傳感器的基本性能參數(shù)。原邊電壓 VP 通過限流電阻 Ri 產(chǎn)生電流，流過原邊線圈產(chǎn)生磁場，聚集在磁環(huán)內(nèi)，通過磁環(huán)氣隙中霍爾元件輸出信號控制的補償電流 IS 流過副邊線圈產(chǎn)生的磁場進行補償，其補償電流 IS 精確的反映原邊電壓 VP。圖 29 電流傳感器的采樣電路連接圖圖 210 霍爾電壓傳感器工作原理 霍爾電壓傳感器本設(shè)計采用的是宇波 CHV25P 閉環(huán)電壓霍爾傳感器，該傳感器是采用霍爾磁補償?shù)脑砉ぷ鞯摹Ｈy量電阻 ，40MR??則只要測量出電壓 的值，便能得出原邊電流 的值。表 21 CHB200S 電流傳感器的基本性能參數(shù)型號 CHB200SNI額定電流（RMS） 200AP測量范圍 0?—3AMR測量電阻 minMR maxMR()CV????(在 200A 或 300A 時)0?（在 200A 時） ；5?（在 300A 時）2.?(在 200A 或 300A 時)2（在 200A 時） ；0（在 300A 時）MI測量電流（輸出電流） 額定值為 100mA,對應(yīng)原邊電流為 200ANK匝數(shù)比 1：2022CV電源電壓（ ）CV5%V?????（ ）f 頻率范圍 0100kHzaT工作溫度 07C???如表 21 可知：由于傳感器線圈的匝數(shù)比為 1：2022，所以當(dāng)測量電流為 100mA時,對應(yīng)的原邊電流為 200A。如圖 28 所示，為霍爾電流傳感器的工作原理圖 [15]。從磁場失衡到再次平衡，所需的時間理論上不到1μs，這是一個動態(tài)平衡的過程。一旦磁場失去平衡，霍爾器件就有信號輸出。當(dāng) Ip 變化時，平衡受到破壞，霍爾器件有信號輸出，即重復(fù)上述過程重新達到平衡。這一電流再通過多匝繞組產(chǎn)生磁場，該磁場與被測電流產(chǎn)生的磁場正好相反，因而補償了原來的磁場，使霍爾器件的輸出逐漸減小。 工作原理磁平衡式電流傳感器也稱補償式傳感器，即原邊電流 Ip 在聚磁環(huán)處所產(chǎn)生的磁場通過一個次級線圈電流所產(chǎn)生的磁場進行補償，其補償電流 Is 精確的反映原邊電流 Ip，從而使霍爾器件處于檢測零磁通的工作狀態(tài)。從圖中可以開出，該脈沖的高電平為+5V、低電平為 0V，脈沖形狀為缺角的矩形，符合設(shè)計要求。C5,????電 源 上 拉 電 阻所以，當(dāng)磁鋼隨著圓盤旋轉(zhuǎn)時，開關(guān)型霍爾傳感器中的三極管 E 就會不斷“截止——導(dǎo)通——截止——導(dǎo)通” ，而信號輸出端則輸出“+5V——0V——+5V——0V”的脈沖信號。如圖 26 所示，為輸出信號采樣電路圖。 采樣電路設(shè)計本設(shè)計采