【正文】 因素是其開發(fā)速度。 利用 LabVIEW，可產(chǎn)生獨(dú)立運(yùn)行的可執(zhí)行文件，它是一個(gè)真正的 32 位編譯器。它可以增強(qiáng)你構(gòu)建自己的科學(xué)和工程系統(tǒng)的能力，提供了實(shí)現(xiàn)儀器編程和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的便捷途徑。使用這種語言編程時(shí)，基本上不寫程 序代碼，取而代之的是流程圖或框圖。利用它可以方便地建立自己的虛擬儀器，其圖形化的界面使得編程及使用過程都生動(dòng)有趣。它還內(nèi)置了便于應(yīng)用 TCP/IP、 ActiveX 等軟件標(biāo)準(zhǔn)的庫函數(shù)。 LabVIEW 語言 LabVIEW（ Laboratory Virtual instrument Engineering）是一種圖形化的編程語言，它廣泛地被工業(yè)界、學(xué)術(shù)界和研究實(shí)驗(yàn)室所接受，視為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集和儀器控制軟件。 2020 年， NI 公司推出了 20 周年紀(jì)念版 ，并第一次同步推出了包括界面、菜單、函數(shù)庫、幫助文檔等在內(nèi)的全中文軟件環(huán)境的中文版 LabVIEW。 當(dāng) 1983 年 NI 公司的開拓者們決定開始著手開發(fā)一款測(cè)量軟件的時(shí)候，誰也沒 有想到由 Jeff Kodosky 領(lǐng)導(dǎo)的這群年輕人會(huì)在 3 年后推出一款劃時(shí)代的創(chuàng)新產(chǎn)品。與以 PC 為核心的虛擬儀器相比，網(wǎng)絡(luò)化將對(duì)虛擬儀器的發(fā)展產(chǎn)生一次革命，網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器是儀器發(fā)展史上的一次革命。使用網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器，可在任何地點(diǎn)、任意時(shí)刻獲取數(shù)據(jù)信息的愿望成為現(xiàn)實(shí)。在國(guó)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器的概念目前還沒有一個(gè)比較明確的提法，也沒有一個(gè)被測(cè)量界廣泛接受的定義。目前使用較多的是 IEEE 488 或 GPIB 協(xié)議 ， 未來的儀器也應(yīng)當(dāng)是網(wǎng)絡(luò)化的。 VXI 儀器價(jià)格昂貴 ，目前又推出了一種較為便宜的 PXI 標(biāo)準(zhǔn) 。每一種儀器是一個(gè)插卡，為了保證儀器的性能，又采用了較多的硬件，但這些卡式儀器本身都沒有面板，其面板仍然用虛擬的方式在計(jì)算機(jī)屏幕上出現(xiàn)。用它構(gòu)建的虛擬儀器或計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)性能不可能太高。虛擬儀器的研究中涉及內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 13 的基礎(chǔ)理論主要有計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集和 數(shù)字信號(hào)處理。 3. 用戶可以根據(jù)自己的需要定義和制造各種儀器。 虛擬儀器的主要特點(diǎn) 虛擬儀器的主要特點(diǎn) ： 1. 盡可能采用了通用的硬件，各種儀器的差異主要是軟件。因而，為適應(yīng)測(cè)量技術(shù)發(fā)展的需要，儀器儀表技術(shù)也 不斷地進(jìn)步和提高，虛擬儀器就是為了適應(yīng)測(cè)量技術(shù)發(fā)展的需要而產(chǎn)生并發(fā)展起來的。 電測(cè)量理論和技術(shù)的不斷發(fā)展、測(cè)量領(lǐng)域和測(cè)量觀念的不斷拓展，給測(cè)量?jī)x器儀表提出了更高的要求。 在此背景下 ， 1986 年美國(guó)國(guó)家儀器公司 （ National instruments,NI）提出了虛擬儀器 （ Virtual instrument,VI） 的概念。 現(xiàn)代儀器儀表技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和多種基礎(chǔ)學(xué)科緊密結(jié)合的產(chǎn)物 。虛擬儀器技術(shù)的出現(xiàn)，使得用戶可 以自己定義儀器，靈活地設(shè)計(jì)儀器系統(tǒng)，滿足多種多樣的實(shí)際需求。相對(duì) VXI 儀器，按 PXI總線標(biāo)準(zhǔn)制成的 PXI 儀器具有成本低、便于組成便攜式測(cè)試系統(tǒng)等優(yōu)點(diǎn)。 1997 年美國(guó)國(guó)家儀器公司 （ 簡(jiǎn)稱 NI 公司 ） 推出了一種新的儀器總線標(biāo)準(zhǔn) PXI 總線標(biāo)準(zhǔn)。伯克提出了微機(jī)化儀器的概念，也就是人們現(xiàn)在常提到的卡式儀器。但在復(fù)雜的總線式儀器系統(tǒng)中還有許多重復(fù)的部件或功能單元，如鍵盤、 CRT、存儲(chǔ)器等。為解決這樣的問題，總線式儀器與系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。隨著電子技術(shù)、微計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，智能儀器的智能水平不斷提高。智能儀器是將微機(jī)置于儀器內(nèi)部，使儀器具有控制、存儲(chǔ)、運(yùn)算、邏輯判斷及自動(dòng)操作等智能特點(diǎn)，并在測(cè)量準(zhǔn)確度、靈敏度、可靠性、自動(dòng)化程度、運(yùn)用能力及解決測(cè)量技術(shù)問題深度和廣度等方面都有明顯的進(jìn)步。七十年代初，第一片微處理器問世，微計(jì)算機(jī)技術(shù)從此發(fā)展迅猛，在其影響下，測(cè)量?jī)x器呈現(xiàn)出新的活力并取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。五十年代以后，隨著晶體管和集成電路的出現(xiàn)以及應(yīng)用電子技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字技術(shù)成功地應(yīng)用到測(cè)量?jī)x器。模擬儀器主要有模 擬式電壓表、電流表等，這些儀表解決了當(dāng)時(shí)對(duì)某些量的測(cè)量的需求。有一種較普遍地說法將測(cè)量?jī)x器的發(fā)展分為五個(gè)階段，如圖 所示 。 虛擬儀器是微電 子、通信、計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的產(chǎn)物。另一種方式是將儀器裝入計(jì)算機(jī)。粗略地說這種結(jié)合有兩種方式，一種是將計(jì)算機(jī)裝入儀器，其典型的例子就是所謂智能化的儀器。 虛擬儀器 虛擬儀器（ virtual instrumention） 是基于計(jì)算機(jī)的儀器。 LabVIEW 的函數(shù)庫包括數(shù)據(jù)采集、 GPIB、串口控制、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)顯示及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，等等。 LabVIEW 是一種程序開發(fā)環(huán)境，由美國(guó)國(guó)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(jì)算機(jī)語言的顯著區(qū)別是：其他計(jì)算機(jī)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。 PC機(jī)出現(xiàn)以后，儀器級(jí)的計(jì)算機(jī)化成為可能，甚至在 Microsoft公司的 Windows 誕生之前， NI 公司已經(jīng)在 Macintosh 計(jì)算機(jī)上推出了 以前的版本。電子秤產(chǎn)品總的發(fā)展趨勢(shì)是小型化、模塊化、集成化、智能化 ； 其技術(shù)性能趨向是速率高、準(zhǔn)確度高、穩(wěn)定性高、可靠性高 ； 其功能趨向是稱重量的控制信息和非控制信息并重的“智能化”功能 ； 其應(yīng)用性能趨向上綜合性和組合性。 電子秤的系統(tǒng)由 由壓力傳感器、信號(hào)調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集卡和計(jì)算機(jī)組成 。隨著我國(guó)加入 WTO 組織，經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)的開放度加大，一批具有國(guó)際先進(jìn)水平的衡器產(chǎn)品和技術(shù) （ 如定量包裝秤、自動(dòng)重量檢驗(yàn)秤、標(biāo)簽計(jì)價(jià)秤、電腦組合秤、耐壓式計(jì)量給煤機(jī)等，以及應(yīng)變計(jì)、稱重傳感器、稱重顯示器生產(chǎn)技術(shù) ）進(jìn)入我國(guó)，這對(duì)電子秤的進(jìn)一步普及和提高必將產(chǎn)生積極的、巨大的影響。 由于近十 幾 年來電子技術(shù)的迅速發(fā)展，商用衡器的加工能力迅速增長(zhǎng)，產(chǎn)品成本大幅度降低，市場(chǎng)穩(wěn)步發(fā)展。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 8 目前我國(guó)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中列入的十大類衡器 （ 案 秤、臺(tái)秤、地上衡、地中衡、吊秤、皮帶秤、料斗秤、檢驗(yàn)秤、軌道衡和特種秤 ） 均已實(shí)現(xiàn)了電子化。 OIMLR76中對(duì)于有分度衡器又分為單分度值秤與多分度值秤 。模擬指示秤主要指彈簧度盤秤、度盤秤和人體秤等。半自行指示衡器主要指靠銘調(diào)整秤量的度盤秤 （ 如郵包度盤秤 ） 等。國(guó)際法制計(jì)量組織 76 號(hào)國(guó)際建議 OIMLR76 非自 動(dòng)衡器 （ 它是目前國(guó)際上唯一的非自動(dòng)衡器通用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) ） 中，明確規(guī)定非自動(dòng)衡器按大類分為非自動(dòng)天平與非自動(dòng)秤 ； 按能否直接讀出稱量結(jié)果劃分，可分為有分度衡器與無分度衡器，目前我國(guó)在用的絕大多數(shù)機(jī)械、電子衡器均屬于能直接讀出稱量結(jié)果，故稱為有分度衡器 ： 如按指示方式劃分，可分為自行指示衡器、半自行指示衡器與非自行指示衡器三種形式。 6. 組合性 在工業(yè)稱重計(jì)量過程或工藝流程中，不少稱重計(jì)量系統(tǒng)還要求具有可組合性，即測(cè)量范圍等可以任意設(shè)定 ； 硬件能夠依據(jù)一定的工作條件和環(huán)境作某些調(diào)整，硬件功能向軟件方向發(fā)展 ； 軟件能按一定的程序進(jìn)行修改和擴(kuò)展 ； 輸入輸出數(shù)據(jù)與指令可以使用不同的語一言和條形碼，并能與外部的控制和數(shù)據(jù)處理設(shè)備進(jìn)行通信。對(duì)某些商用電子計(jì)價(jià)秤而言，只具備稱重、計(jì)價(jià)、顯示、打印功能還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，現(xiàn)代商業(yè)系統(tǒng)還要求它能提供各種銷售信息，把稱重與管理自動(dòng)化緊密結(jié)合，使稱重、計(jì)價(jià)、進(jìn)庫、銷售管理一體化 ，實(shí) 現(xiàn)管理自動(dòng)化。例如在流量計(jì)量專業(yè)，如果按照傳統(tǒng)的理論和方法建造一套標(biāo)準(zhǔn)大流量測(cè)量系統(tǒng)，價(jià)格相當(dāng)昂貴。使電子秤在原有功能的基礎(chǔ)上，增加推理、判斷、自診斷、自適應(yīng)、自組織等功能，這就是當(dāng)今市場(chǎng)上采用微機(jī)化稱重顯示控制器的電子秤與采用智能化稱內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 7 重顯示控制器的電子秤的根本區(qū)別 。以后者結(jié)構(gòu)的 10t 便攜式動(dòng)態(tài)電子輪軸秤為例，其尺寸為 720mmx550mmx32mm，重量約為 23kg?；蛟阡X合金板的 底面銑出多個(gè)對(duì)稱的盲孔和盲槽形成整體剪切梁型稱重傳感器。如秤體與稱重傳感器一體化的便攜式靜動(dòng)態(tài)電子輪軸秤，多用硬鋁合金厚板制成。同時(shí)還降低了成本，增強(qiáng)了企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。當(dāng)然在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)各行業(yè)用戶的需要，選擇其中10 余種常用的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格即可。 2. 模塊化 對(duì)于大型或超大型的承載器結(jié)構(gòu)，如大型靜動(dòng)態(tài)電子汽車衡等，己開始采用幾種長(zhǎng)度的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的模塊，經(jīng)過分體組合，而產(chǎn)生新的品種和規(guī)格。對(duì)中等或較大容量的電子平臺(tái)秤、電子地上衡，已經(jīng)出現(xiàn)了采用方形或長(zhǎng)方形閉合截面的薄壁型鋼，并聯(lián)排隊(duì)列焊接成一個(gè)整體的竹排式結(jié)構(gòu)的秤體， 4 個(gè)稱重傳感器分別安裝在最外邊兩根薄壁型鋼兩端的切口內(nèi)，安裝在稱重傳感器承力點(diǎn)上的固定支承就是秤體的承力支點(diǎn)，既減化了承力傳力 機(jī)構(gòu)，又節(jié)省了秤體高度，這是一種很有發(fā)展前途的秤體結(jié)構(gòu)。對(duì)于低容量的電子平臺(tái)秤和電子輪軸秤，可采用將薄型或超薄型的圓形稱重傳感器，直接嵌入鋼板或鋁板底面與 稱重傳感器外徑相同的盲孔內(nèi)，形成低外形內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 6 的秤體結(jié)構(gòu)，稱重傳感器的數(shù)量和位置由秤的額定載荷和力學(xué)要求計(jì)算決定。電子秤產(chǎn)品總的發(fā)展趨勢(shì)是小型化、模塊化、集成化、智能化 ； 其技術(shù)性能趨向是速率高、準(zhǔn)確度高、穩(wěn)定性高、可靠性高 ； 其功能趨向是稱重量的控制信息和非控制信息并重的“智能化”功能 ； 其應(yīng)用性能趨向上綜合性和組合性。 被 測(cè) 物 體壓 力 傳 感 器電 信 號(hào) 處 理數(shù) 據(jù) 采 集 卡數(shù) 據(jù) 處 理顯 示 存 檔結(jié) 束開 始 圖 電子秤系統(tǒng)的流程圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 5 電子秤的分類 電子秤的分類： 1. 按原理分：電子秤、機(jī)械秤、機(jī)電結(jié)合秤 2. 按功能分：計(jì)數(shù)秤、計(jì)價(jià)秤、 計(jì)重秤 3. 按用途分：工業(yè)秤、商業(yè)秤、特種秤 4. 按放置位置分類： 桌面秤：指全稱量在 30Kg 以下的電子秤 臺(tái)秤： 指全稱量在 30300Kg 以內(nèi)的電子秤 地磅： 指全稱量在 300Kg 以上的電子秤 5. 按精確度分類： I 級(jí)： 特種天平 精密度 ≥1/10 萬 II 級(jí)：高精度天平 1/1 萬 ≤精密度＜ 1/10 萬 III 級(jí)：中精度天平 1/1000≤精密度＜ 1/1 萬 IV 級(jí)： 普通秤 1/100≤精密度＜ 1/1000 電子秤的 現(xiàn)狀 電子秤集機(jī)、電、儀于一體，具有多功能 、高精度、快速和動(dòng)態(tài)計(jì)量、穩(wěn)定可靠等特征，代表了衡器產(chǎn)品發(fā)展的方向。 其工作的流程如圖 所示。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 3 本章小結(jié) 本章 研究了電子秤研究的背景，并且 介紹了衡器的發(fā)展經(jīng)過，以及電子秤的發(fā)展的狀況。 今后 ， 隨著電子高科技的飛速發(fā)展 ， 電子秤技術(shù)的發(fā)展定將日新月異。 3. 附加特殊的數(shù)據(jù)處理功能。 2. 具有皮重、 凈重顯示等特種功能。 電子秤不僅要向高精度、高可靠方向發(fā)展 ， 而且更需向多種功能的方向發(fā)展。 電子 秤的發(fā)展?fàn)顩r 電子秤是各行業(yè)對(duì)物料進(jìn)行計(jì)量或工礦企業(yè)在生產(chǎn)過程中對(duì)物料重量進(jìn)行各種控制的新一代重量計(jì)量器具。電子稱重技術(shù)從靜態(tài)稱重向動(dòng)態(tài)稱重發(fā)展 ； 計(jì)量方法從模擬測(cè)量向數(shù)字測(cè)量發(fā)展 ； 測(cè)量特點(diǎn)從單參數(shù)測(cè)量向多參數(shù)測(cè)量發(fā)展，特別是對(duì)快速稱重和動(dòng)態(tài)稱重的研究與應(yīng)用。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） 2 我國(guó)電子衡器經(jīng)過 40 多年的不斷改進(jìn)與完善，從最初的機(jī)電結(jié)合型發(fā)展到現(xiàn)在的全電子型和數(shù)字智能型。電子衡器是自動(dòng)化稱重控制和貿(mào)易計(jì)量的重要手段，對(duì)于加強(qiáng)企業(yè)管理、嚴(yán)格生產(chǎn)、貿(mào)易結(jié)算、交通運(yùn)輸、港口計(jì)量和科學(xué)研究都起到了重要作用。 在整個(gè)衡器的發(fā)展過程中，先后主要出現(xiàn)了六種類型的衡器：架盤天平、不等臂平臺(tái)秤、吊車秤、傾斜象限桿秤、彈簧秤和自動(dòng)秤。常規(guī)的測(cè)試儀器儀表和控制裝置被更先進(jìn)的智能儀器所取代，使得傳統(tǒng)的電子測(cè)量?jī)x器在遠(yuǎn)離、功能、精度及自動(dòng)化水平定方面發(fā)生了巨大變化，并相應(yīng)的出現(xiàn)了各種各樣的智能儀器控制系統(tǒng)，使得科學(xué)實(shí) 驗(yàn)和應(yīng)用工程的自動(dòng)化程度得以顯著提高。本章簡(jiǎn)述稱重技術(shù)和衡器的發(fā)展過程，論述提出新型電子秤的意義，關(guān)鍵技術(shù)及工作重點(diǎn)等。秤是最普遍、最普及的計(jì)量設(shè)備，電子秤取代機(jī)械秤是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然規(guī)律。以后，又采用簡(jiǎn)單的秤來測(cè)定質(zhì)量。 LabVIEW 內(nèi)蒙古科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） IV 目 錄 摘 要 ........................................................................................................................................ II Abstract......................................................................................................................................III 第一章 引 言 .....................................................................................................................