【正文】 型傳感器逐漸融入了諸如計算機技術(shù)、智能技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)等新技術(shù)，使其結(jié)構(gòu)更加完善，功能更加強大。標準通用接口型是由模塊組合而成，并且所有模塊的對外接口都是按照規(guī)定標準設(shè)計的。它能夠完成對多點的實時、快速測量，并能進行信號和數(shù)據(jù)分析，消除干擾，最終做出判別。(2)現(xiàn)代測控系統(tǒng)的基本類型 按照結(jié)構(gòu)不同，現(xiàn)代測控系統(tǒng)可以分為三類：基本型、閉環(huán)控制型和標準通用接口型。主要是指生產(chǎn)線、系統(tǒng)、子系統(tǒng)、被測設(shè)備等，通過電纜、開關(guān)、接插件等于測控設(shè)備相連接。它是連接控制器與各種設(shè)備、程控儀器的通路，以完成數(shù)據(jù)、命令及消息的交換與傳輸。④總線與接口部分。③測控應用軟件。②程控設(shè)備和儀器。(1)現(xiàn)代測控系統(tǒng)的組成現(xiàn)代測控系統(tǒng)的組成大致可以分為五個部分，即：①控制器部分。在生產(chǎn)過程的控制中，分布式測控系統(tǒng)可以實現(xiàn)測量———控制———管理的全自動化，大大降低了測控成本，提高了測控效率。隨著計算機網(wǎng)絡技術(shù)的迅猛發(fā)展及其他相關(guān)技術(shù)的不斷完善，使得計算機網(wǎng)絡的規(guī)模更加龐大，其在航空航天、氣象、通信和國防等領(lǐng)域的應用也更為廣泛。(2)數(shù)字化 數(shù)字化在測控領(lǐng)域中的應用主要體現(xiàn)在：控制器到遠程終端設(shè)備的數(shù)字化控制，傳感器的數(shù)字化控制，通信、信號處理等過程的數(shù)字化控制等。(1) 智能化 現(xiàn)代測控系統(tǒng)中應用的儀器儀表都是智能化的儀器，以微處理器為基礎(chǔ)，具有方便使用、靈巧、多功能等特點。作為一門實踐性很強的技術(shù)，現(xiàn)代測控技術(shù)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和國防等領(lǐng)域的應用廣度和深度正不斷的擴大，并將為改進技術(shù)水平和提高生產(chǎn)率做出巨大的貢獻。1．總體設(shè)計方案 測控系統(tǒng)發(fā)展的概述現(xiàn)代測控技術(shù)是一門高新技術(shù)，以測控、測量、電子等學科為基礎(chǔ)，涉及計算機技術(shù)、信息處理技術(shù)、電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、測試測量技術(shù)、儀器儀表技術(shù)及網(wǎng)絡技術(shù)等領(lǐng)域。同時系統(tǒng)可以生成報表以及可以對所需要的數(shù)據(jù)進行打印，并可以對得到的數(shù)據(jù)進行一些必要的分析，如加窗函數(shù)，逐點分析。第一部分數(shù)據(jù)采集硬件的設(shè)計。本系統(tǒng)主要分為兩部分，第一部為數(shù)據(jù)采集硬件設(shè)計，第二部分為數(shù)據(jù)管理及分析。美國國家儀器公司（簡稱NI）公司的軟件產(chǎn)品——LabVIEW，是虛擬儀器語言中最有代表性的，LabVIEW 是一個革命性的圖形編程開發(fā)環(huán)境，它以G 語言為基礎(chǔ)，用戶進行數(shù)據(jù)采集、控制、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)表示。它最大特點是“按需構(gòu)造，隨做隨用”，用戶可以隨心所欲地根據(jù)自己的需求設(shè)計自己的儀器系統(tǒng)，僅僅通過修改軟件就能改變儀器功能，以滿足多種多樣的應用需求。虛擬儀器，是借助于計算機的軟硬件平臺，建立起基于PC機的測試與控制系統(tǒng)。收獲、總結(jié)與體會參考文獻(不低于20篇)六、設(shè)計進度安排本課程設(shè)計共需2周時間，其具體安排見下表:時 間上午下午第一周星期一設(shè)計動員、布置設(shè)計任務查找與消化相關(guān)資料星期二查找與消化相關(guān)資料總體方案設(shè)計星期三總體方案設(shè)計系統(tǒng)硬件設(shè)計星期四系統(tǒng)硬件設(shè)計系統(tǒng)硬件設(shè)計星期五系統(tǒng)硬件調(diào)試系統(tǒng)硬件調(diào)試第二周星期一系統(tǒng)軟件設(shè)計系統(tǒng)軟件設(shè)計星期二系統(tǒng)軟件設(shè)計系統(tǒng)軟件設(shè)計星期三系統(tǒng)軟件調(diào)試系統(tǒng)總體調(diào)試及性能分析與總結(jié)星期四撰寫設(shè)計報告撰寫設(shè)計報告星期五完成設(shè)計報告并上交答辯七、設(shè)計考核辦法本設(shè)計滿分為100分，從設(shè)計平時表現(xiàn)、設(shè)計報告及設(shè)計答辯三個方面進行評分，其所占比例分別為20%、40%、40%。五、設(shè)計報告要求報告中提供如下內(nèi)容： 目錄正文(1)設(shè)計任務書(只需要打印指導教師提供的設(shè)計任務書，不要對任務書的內(nèi)容進行任何的修改)；(2)總體設(shè)計方案(包括對現(xiàn)代測控系統(tǒng)發(fā)展的概述，構(gòu)建一個測控系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖，對光敏電阻測量的電路原理及基本的信號處理的方法的發(fā)展與概述等、光敏電阻的電阻變化與光強的關(guān)系的概述等，光信號調(diào)理電路的設(shè)計，并根據(jù)任務書要求，選擇合適的技術(shù)參數(shù)和技術(shù)方案，對多種設(shè)計方案進行分析比較，系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖概述等)；(3)系統(tǒng)硬件設(shè)計，包括傳感器的選擇(測量原理分析，傳感器的量程、測量精度與結(jié)構(gòu)、型號的確定)、信號調(diào)理電路的選擇、設(shè)計及計算(根據(jù)測量要求、傳感器的類型及特點，選擇或設(shè)計合適的信號調(diào)理電路，并繪制電氣系統(tǒng)原理圖?；谔摂M儀器技術(shù)的光采集系統(tǒng)軟件設(shè)計。按學校課程設(shè)計的撰寫規(guī)范撰寫且提交一份完整的設(shè)計報告。根據(jù)設(shè)計任務進行文獻資料的檢索，根據(jù)測控系統(tǒng)的功能和工作原理，確定測控系統(tǒng)的功能，制定設(shè)計方案和設(shè)計虛擬儀器面板。(5)培養(yǎng)學生查閱資料的能力和運用知識的能力；提高學生的論文撰寫和表述能力；培養(yǎng)學生正確的設(shè)計思想、嚴謹?shù)目茖W作風；培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和運用知識的能力。如：計算、繪圖、熟悉和運用設(shè)計資料（手冊、圖冊、標準和規(guī)范等）以及使用經(jīng)驗數(shù)據(jù)、進行經(jīng)驗估算和數(shù)據(jù)處理及計算機應用的能力。(2) 通過制定測控系統(tǒng)設(shè)計方案，合理選擇傳感器及其他元件，正確計算、選擇各電路和元件參數(shù)，確定尺寸和選擇材料，以及較全面地考慮制造工藝、使用和維護等要求，達到了解和掌握測控系統(tǒng)綜合設(shè)計過程和方法的目的。在系統(tǒng)軟件界面即前面板上必須有狀態(tài)顯示欄，以顯示軟件當前運行的狀態(tài)。退出按下“退出”鍵，將退出系統(tǒng)軟件。報表生成報表生成功能可以實現(xiàn)對光信號連續(xù)采集與分析過程中的相關(guān)參數(shù)包括所用NI ELVIS II數(shù)據(jù)采集平臺物理通道，電壓最大值、最小值、采樣速率、每通道采樣點數(shù)、時域波形、頻譜波形等參數(shù)或波形作為報表的內(nèi)容進行保存?？蓪庠葱盘枀?shù)進行設(shè)定包括對波形類型、直流偏壓(V)、幅度(V)、頻率(Hz)等參數(shù)的設(shè)置。數(shù)據(jù)采集要求系統(tǒng)可以對光信號進行連續(xù)的實時采集、分析與顯示。系統(tǒng)等待在系統(tǒng)等待狀態(tài)下，用戶可選擇其他功能并運行。系統(tǒng)初始化狀態(tài)主要可以對NI ELVIS II數(shù)據(jù)采集平臺，所用的數(shù)據(jù)采集通道及軟件界面上的所有控件進行初始化。系統(tǒng)軟件具有“系統(tǒng)初始化”、“系統(tǒng)等待”、“數(shù)據(jù)采集”、“報表生成”“打開報表”、“退出”等功能。理解NI ELVIS II數(shù)據(jù)采集平臺的工作原理，通過NI ELVIS II數(shù)據(jù)采集平臺對光信號及其調(diào)理電路出來的電壓信號進行采集、分析與處理。具體指標與要求如下：(一)硬件設(shè)計要求理解光敏電阻測量的電路原理及基本的信號處理的方法；了解光敏電阻的電阻變化與光強的關(guān)系?！稖y控系統(tǒng)綜合設(shè)計》設(shè)計任務書(六)題目：基于虛擬儀器技術(shù)的光采集系統(tǒng)設(shè)計一、設(shè)計任務本課題所要求設(shè)計的基于虛擬儀器技術(shù)的光采集系統(tǒng)的工作原理為：利用NI ELVIS II的函數(shù)發(fā)生器（FGEN）功能，向光源LED提供頻率可調(diào)、幅值可調(diào)的電壓信號，光敏電阻的光電流隨著光通量的不同而變化，光強越強，光電流越大利用壓力應變片，將所受的壓力轉(zhuǎn)換成電信號。首先，應設(shè)計硬件電路對該信號進行初步的調(diào)理，然后由NI ELVIS II數(shù)據(jù)采集平臺提供的模擬輸入通道送至計算機中，利用虛擬儀器軟件開發(fā)平臺LabVIEW來開發(fā)系統(tǒng)軟件，以實現(xiàn)對光信號的采集、分析、處理與報表生成等，并利用LabVIEW編寫的軟件系統(tǒng)對信號進行處理。要求對光敏電阻進行選型，對光信號調(diào)理電路進行設(shè)計，說明其工作原理。(二)軟件設(shè)計要求要求采用狀態(tài)機的軟件設(shè)計結(jié)構(gòu)來設(shè)計光采集系統(tǒng)軟件。具體要求如下：系統(tǒng)初始化光采集系統(tǒng)軟件運行后，首先進入系統(tǒng)初始化狀態(tài)。系統(tǒng)初始化結(jié)束后，軟件進行等待狀態(tài)中，等待其他功能的選中與運行。要求系統(tǒng)等待狀態(tài)采用事件驅(qū)動結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)?？蓪Σ蓸訁?shù)進行設(shè)置包括對所用NI ELVIS II數(shù)據(jù)采集平臺物理通道、采樣速率、每通道采樣點數(shù)、電壓最大值與最小值等參數(shù)的設(shè)置。將采集到的時域波形等參數(shù)進行實時顯示，對信號進行頻譜分析并顯示其頻譜波形。打開報表打開報表功能可以對保存的報表進行打開以便進行離線進行分析和處理。要求系統(tǒng)軟件界面設(shè)計友好，方便操作。二、設(shè)計目的通過本次設(shè)計使學生具備：(1) 初步了解測控系統(tǒng)的設(shè)計步驟，掌握系統(tǒng)設(shè)計方法，加深對專業(yè)理論知識的理解，能夠綜合運用所學的《傳感器原理與檢測技術(shù)》、《虛擬儀器技術(shù)》、《測控電路》、《測控系統(tǒng)原理與設(shè)計》等專業(yè)知識設(shè)計測控系統(tǒng)各個單元，并組成系統(tǒng)。(3) 進行設(shè)計基本技能的訓練。 (4)了解現(xiàn)代儀器科學與技術(shù)的發(fā)展前沿，學習和掌握基于虛擬儀器技術(shù)的測控系統(tǒng)組成和工作原理；進一步掌握虛擬儀器LabVIEW圖形化軟件設(shè)計方法與調(diào)試技巧。三、設(shè)計要求了解和掌握整個以虛擬儀器技術(shù)平臺構(gòu)建的測控系統(tǒng)組成、工作原理、各單元功能和應用背景。合理選擇傳感器的種類與型號，設(shè)計信號調(diào)理電路；利用虛擬儀器技術(shù)軟件開發(fā)平臺LabVIEW來編寫與調(diào)試系統(tǒng)軟件。四、設(shè)計內(nèi)容基于虛擬儀器技術(shù)的光采集系統(tǒng)硬件設(shè)計。具體設(shè)計內(nèi)容詳見前面的設(shè)計任務。)；(4)系統(tǒng)軟件設(shè)計，包括系統(tǒng)軟件程序流程圖、前面板與框圖程序的設(shè)計及功能實現(xiàn)方法等；(5)系統(tǒng)總體調(diào)試、運行及其結(jié)果；要求有程序和運行結(jié)果等?；谔摂M儀器技術(shù)的光采集系統(tǒng)設(shè)計前言隨著電子工業(yè)測量技術(shù)與電子測量儀器技術(shù)的高速發(fā)展，新的測試理論、測試方法、測試領(lǐng)域以及新的儀器結(jié)構(gòu)不斷出現(xiàn)，它們在許多方面己經(jīng)沖破了傳統(tǒng)儀器的概念，電子測量儀器的功能和作用發(fā)生了質(zhì)的變化，在這種背景下，虛擬儀器技術(shù)應運而生。虛擬儀器是當前測控領(lǐng)域的技術(shù)熱點，它代表了未來儀器技術(shù)的發(fā)展方向?！败浖褪莾x器”反映了虛擬儀器技術(shù)的本質(zhì)特征?；贚abVIEW 的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是下