【正文】 在本文即將完成之際，學(xué)生再次對(duì)恩師多年的培養(yǎng)和教育表示衷心的感謝。 Development of a remoteaccess laboratory: a dc motor control experiment. in Industry 52 20xx: 305–311 [12]LEE Chinghung,LIN Yuhing,LAI Weiyu. Systems identification using type2 fuzzy neural work (type2 FNN) systems [C]//Proc of 20xx IEEE Int Symposium on Computational Intelligence in Robotics and Automation. Piscataway, NJ: IEEE Press, 20xx:1264 1269. 29 致謝 本 文是在導(dǎo)師悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格下完成的，在作者攻讀學(xué)士學(xué)位 期間，不論學(xué)習(xí)、科研、還是日常生活無不得到恩師極大的幫助和關(guān)懷?；谔摂M儀器的汽鍋漏氣檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 28 參考文獻(xiàn) [1] 楊樂平，李海濤． LabVIEW 高級(jí)程序設(shè)計(jì) [M]．北京：清華大學(xué)出版社， 20xx： 470—473． [2] 許斌．基于虛擬儀器技術(shù)的信號(hào)產(chǎn)生及數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng) [J]． 20xx． [3]冉寶春，郭慶吉．應(yīng)用 LabVIEW 構(gòu)建和建立訪問數(shù)據(jù)庫的方法 [J]．工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置， 20xx，6： 48—5O． [4]周熊，葉平． LaVIEW 中利用 LabSQL 對(duì)數(shù)據(jù)庫訪問的實(shí)現(xiàn)口 [J]．理論與方法， 20xx， 26(7)： 15—17． [5] 王劍 . 基于 LabVIEW 的數(shù)據(jù)采集及分析系統(tǒng)的開發(fā) [D]. 哈爾濱理工大學(xué) , 20xx,(01) . 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Oberg。不積跬步和以至千里，本設(shè)計(jì)能夠順利的完成，也歸功于指導(dǎo)老師的認(rèn)真負(fù)責(zé)，是我能夠很好的把握和運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，并在設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)。 這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)的經(jīng)歷也會(huì)是我終身受益，我感受到做畢業(yè)設(shè)計(jì) 是 要真真正正用心去做的一件事，是真正的自己學(xué)習(xí)的過程和研究的過程，沒有學(xué)習(xí)就不可能有研究的能力，沒有 自己的研究，就沒有所突破，那也就不叫畢業(yè)設(shè)計(jì)了。 圖 數(shù)據(jù)圖 系 統(tǒng)程序框圖 1. 系統(tǒng)初始化 圖 系統(tǒng)初始化 基于虛擬儀器的汽鍋漏氣檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 22 打開 圖 閥門 打開 3 打開，開始充氣 圖 充氣 23 3 關(guān)掉，其余閥開著，兩鍋氣壓平衡 圖 平衡 5. 閥門全部關(guān)掉 圖 閥門關(guān)掉 基于虛擬儀器的汽鍋漏氣檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 24 6. 設(shè)置采集通道 圖 設(shè)置采集通道 圖 采集差壓信號(hào) 25 8. 線性擬合 . 圖 線性擬合 圖 放氣 基于虛擬儀器的汽鍋漏氣檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 26 10. 記錄數(shù)據(jù) 存入 數(shù)據(jù)庫 圖 記錄數(shù)據(jù) 11. 復(fù)位 圖 復(fù)位 27 5 總結(jié) 本文用 LabVIEW 開發(fā)一套成熟的數(shù)據(jù)采集與管理、監(jiān)測結(jié)果實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示界面。當(dāng)搭建好前面板以后，要設(shè)定相關(guān)按鈕的屬性。通過曲線斜率的比較判斷汽鍋是否漏氣把結(jié)果提供給用戶，總體結(jié)構(gòu)框圖如圖所示。 軟件總體結(jié)構(gòu) 本系統(tǒng)主要利用 LabVIEW 虛擬儀器軟件設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，采集所用到的硬件系統(tǒng)主要完成從采集到處理、轉(zhuǎn)換、傳送的過程，而軟件設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)的核心部分。點(diǎn)擊 OK 完成設(shè)置。 1 個(gè)數(shù)據(jù)庫文件（ ）需要和 ODBC 建立 連接。 ． LabVIEW 軟件為 版本，且同時(shí)安裝高級(jí)信號(hào)處理工具包和 LabSQL 工具包。 Windows XP 平臺(tái)上經(jīng)過完整測試。 LabVIEW 具備一個(gè)無與倫比的優(yōu)勢，只需要一個(gè)硬件加上軟件的改動(dòng)就能實(shí)現(xiàn)不同儀 器儀表的各個(gè)功能，因此每個(gè)軟件就相當(dāng)于一個(gè)儀器儀表！而且雖然現(xiàn)在的圖形化系統(tǒng)主要是上層的，但是我國已經(jīng)成功的開發(fā)出了圖形化的單片機(jī)編程系統(tǒng)，而且正在進(jìn)行不斷的研發(fā)完善，相信它的未來會(huì)更加的璀璨。 32 位 或 64 位 的編譯器完成可以通過 LabVIEW 獨(dú) 自 運(yùn)行的 一份可執(zhí)行文件來生成 。它 直接使用儀器進(jìn)行編程，同時(shí)非常方便的使用了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，并且極其簡單的就能夠構(gòu)建起使用者需要的科學(xué)和工程方面的系統(tǒng) 。 用它編寫程序時(shí)，程序代碼的編寫是使用不上的 ， 它是通過 框圖 或者 流程圖 的形式進(jìn)行程序的編寫 。 可以方便快捷的 利用它 完成 虛擬儀器的建立， 而它的界面是圖形化的，因此編程和使用的過程都不會(huì)顯得枯燥了 。它 的 庫函數(shù) 里面還含有 TCP/IP、 ActiveX 等軟件 應(yīng)用 的標(biāo)準(zhǔn)。 LabVIEW（ Laboratory Virtual instrument Engineering Workbench）是一種圖形化的編程語言的開發(fā)環(huán)境，它被學(xué)術(shù)界 和 工業(yè)界 以及 研究實(shí)驗(yàn)室所廣泛地 采納 ， 并且認(rèn)為它是 數(shù)據(jù)采集 與 儀器控制的 標(biāo)準(zhǔn) 型 軟件。 虛擬儀器 在 未來 開發(fā)制造主要需要解決的是和 計(jì)算機(jī)的連接 以及 各種標(biāo)準(zhǔn)儀器 相互之間的鏈接問題 。當(dāng)然虛擬儀器 盡可能 的使用可以 通用的硬件 來實(shí)現(xiàn) ， 而不同的儀器主要是因?yàn)檐浖牟槐M相同造成的。 (6) LabVIEW 系統(tǒng)還支持 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 ， Inter 的使用 功能強(qiáng)大， 可以進(jìn)行 方便 的 開發(fā)遠(yuǎn)程測控儀器。 (4) LabVIEW 包括 了 PCI， GPIB， PXI， VXI， RS232/485， USB 等各種儀器通信總線標(biāo)準(zhǔn)的功能函數(shù)， 因此設(shè)計(jì)者在驅(qū)動(dòng) 不同總線標(biāo)準(zhǔn)接口 和 儀器 上用不著任 何的擔(dān)心 。 (2) LabVIEW 的庫函數(shù)非常豐富，因此對(duì) 數(shù)據(jù) 的 采集 和 分析 以及 存儲(chǔ) 都能帶來很大的便利 。 而 LabVIEW 的圖形化源代碼 又 被稱作程序基于虛擬儀器的汽鍋漏氣檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 14 框圖 就是因?yàn)樗目刂品椒ê?流程圖 非常相像。 而LabVIEW 中用戶界面 換了種說法，稱其為 前面板。但是 LabVIEW 中的執(zhí)行順序和 VI 則 是按照 程序框圖中 的 節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù) 的 流向決定 的 。 LabVIEW（ Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一種用圖標(biāo)代替文本行創(chuàng)建應(yīng)用程序的圖形化編程語言。 LabVIEW函數(shù)庫 由 數(shù)據(jù) 的 采集、數(shù)據(jù)分析、串口控制、 GPIB 以及 數(shù)據(jù) 的 顯示 和 存儲(chǔ)等 內(nèi)容 。但是 VXI 儀器 有一個(gè)缺點(diǎn)就是 價(jià)格 太高 ， 因此現(xiàn)在的市場出現(xiàn)了一種比較 便宜的 PXI 標(biāo)準(zhǔn) 的 儀器。 儀器性能的保證 是較多的硬件實(shí)現(xiàn)的 ， 并且這種 卡式 的 儀器 自身是 沒有面板 的 ， 它的 面板 需要在計(jì)算機(jī)屏幕上虛擬的出現(xiàn) 。 因?yàn)槠胀?PC 機(jī)自身的缺陷造成它 構(gòu)建 起來的 計(jì)算機(jī)測試系統(tǒng) 或者 虛擬儀器 不具備很高的性能 。 LabVIEW 最新 的 版本 是現(xiàn)在的LabVIEW20xx， 而 LabVIEW20xx 在 98 年的版本 5 中初次 使用了 多線程功能添加 的 更多特性。 早在 1970 年 虛擬儀器 就開始萌芽了 ， 當(dāng)時(shí)的 國防、航天等領(lǐng)域 的 測控系統(tǒng) 是由 計(jì)算機(jī) 實(shí)現(xiàn)的，而儀器級(jí) 別 的計(jì)算機(jī) 在 PC 機(jī) 的出現(xiàn)后變成了現(xiàn)實(shí) ， 甚至于 NI 公司 在 以前的版本 出現(xiàn)在Macintosh 計(jì)算機(jī) 上的時(shí)間比 Microsoft 公司 Windows 出現(xiàn)的時(shí)間更早 。 虛擬儀器是一個(gè) 以 計(jì)算機(jī) 的 數(shù)據(jù)采集 與數(shù)字信號(hào)的處理為理論基礎(chǔ)而出現(xiàn)的實(shí)現(xiàn) 儀器 特有 需求 的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 。 這種整合方式目前可以歸納為兩種：第 一種是 在 儀器 中安裝 計(jì)算機(jī)，智能化 的儀器就是它的典型代表 。 13 虛擬儀器的概念 虛擬儀器（ virtual instrument）是基于計(jì)算機(jī)的儀器。變送器的壓力敏感件 的 軸向 應(yīng)該 垂直于重力方向 安裝，并在固定后調(diào)整零位值，以此避免其 測量范 圍很小 而受到傳感器件的影響 。 第四種是對(duì)照變送器 和 指針式壓力表 的 偏差 很大 。這種故障是壓力源的問題。這種情況的補(bǔ)救方法是取下傳感器后確定零位正常后，對(duì)密封圈進(jìn)行更換。 第二種是 開始 加壓變送器 的 輸出 沒有 ，再 對(duì) 變送器 進(jìn)行 加壓 時(shí) 輸出 突變 ， 而 泄壓 的 變送器零位 無法歸位 ， 此時(shí)多半是 壓力傳感器 的 密封圈 出現(xiàn)了故障 。 壓力傳感器常見的故障 最 容易出現(xiàn) 在 壓力傳感器 上的 故障 包括這些 ： 第一種是壓力 已經(jīng) 上去，變送器輸 出卻 上不去。 因此傳感器的精度和它的價(jià)格是成正比關(guān)系的。 因此對(duì)于不能輕易更換傳感 器和標(biāo)定傳感器的地方就需要對(duì)它們采取更加嚴(yán)格的要求 ， 保證傳感基于虛擬儀器的汽鍋漏氣檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 12 器在長時(shí)間的使用后的穩(wěn)定性 。 傳感器的穩(wěn)定性既需要它對(duì)使用環(huán)境進(jìn)行選擇，同時(shí)也會(huì)因?yàn)檫@個(gè)因素在使用之前需要對(duì)傳感器進(jìn)行科學(xué)合理的選擇，甚至在使用的過程中還需要對(duì)環(huán)境影響進(jìn)行一定的干預(yù)。 傳感器的長期穩(wěn)定性受到自身結(jié)構(gòu)和使用環(huán)境的雙重影響。 但是實(shí)際的使用過程中，沒有一個(gè)傳感器可以保證絕對(duì)的線性度，因此在測量的精度要求不高的情況下，可以將誤差較小的非線性化器件進(jìn)行線性化的近似處理，以此方便的開展進(jìn)行測量工作 。 從理論上來說在線性范圍內(nèi)傳感器的 靈敏度 不變，因此，想要測量信號(hào)的范圍越大，就必須擁有越大的 傳感器線性范圍。 為了 在 動(dòng)態(tài)測量 中 減少誤 差 ， 對(duì)傳感器的選擇應(yīng)該遵循測量 信號(hào)的特點(diǎn) 響應(yīng) 特性 。 頻率 響應(yīng)特性 傳感器頻率響應(yīng)特性 對(duì) 測量的 頻率范圍 擁有很高的決定性 ， 它要求系統(tǒng)在不失真的頻率范圍內(nèi)的延遲時(shí)間盡可能的短 。 傳感器的靈敏度 還具有 方向性。 可惜在傳感器靈敏度越高的同時(shí) 外界 噪聲 也更加容易混入采集的信號(hào)中影像系統(tǒng)測 量的精確度 。 靈敏度的選擇 傳感器的靈敏度 在不超出 線性范圍 的情況下 越 高越 好。 這是因?yàn)?原理 和 結(jié)構(gòu) 的不同出現(xiàn)了大量種類的 傳感器， 因此可能有多款傳感器同時(shí)適合選用，這個(gè)時(shí)候哪個(gè)傳感器更加適合就需要對(duì)如下的問題進(jìn)行考慮： 量程的 范圍 大小； 測量位置是否對(duì)體積的大小要求嚴(yán)格 ；測量 是以 接觸還是非接觸 的 方式 進(jìn)行 ； 輸出信號(hào)是通過有線傳輸還是無線 11 傳輸 ； 對(duì)傳感器價(jià)格和技術(shù)的要求等 。傳感器確認(rèn)的同時(shí)也意味著與之對(duì)應(yīng)的測量方法和設(shè)備等等的確 定，因此，此次測量的成功與否和傳感器的選取是否合理有相當(dāng)大的關(guān)系。% fs 4. 供應(yīng)電源： 1133VDC 24VAC177。 首先形成 硅可動(dòng)極 與 玻璃固定極相對(duì) 的 電容， 然后在可動(dòng)極施加壓力改變靜電容量，從而實(shí)現(xiàn)將外力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，這就是 靜 電容 量型壓力傳感器 的工作原理 基于虛擬儀器的汽鍋漏氣檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 10 壓力傳感器種類 壓力傳感器包括：工業(yè)壓力傳感器、陶瓷壓力傳感器、擴(kuò)散硅壓力傳感器、藍(lán)寶石壓力傳感器、壓電壓