基于labview齒輪箱試驗臺數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計-在線瀏覽
2025-07-10 20:15本頁面
【正文】 二十世紀(jì)末，測量儀器經(jīng)歷了模擬儀器、電子儀器、數(shù)字儀器、智能儀器等階段，發(fā)展到現(xiàn)在的虛擬儀器。從二十世紀(jì)初到五十年代左右，測量儀器的材料性能得到改善出現(xiàn)了電子管，同時測量理論和方法與電子技術(shù)、 控制技術(shù)相結(jié)合，出現(xiàn)了以記錄儀和示波器為代表的電子儀表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)展將數(shù)字技術(shù)成功地應(yīng)用到測量儀器。七十年代初第一片微處理器問世，微型計算機(jī)技術(shù)從此發(fā)展迅猛，在其影響下測量儀器呈現(xiàn)出新的活力并取得了長足進(jìn)步。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、運算、邏輯判斷及自 動操作等智能特點，并在測量準(zhǔn)確度、靈敏度、可靠性、自動化程度、運用能力及解決測量技術(shù)問題的深度和廣度等方面都有明顯的進(jìn)步。隨著電子技術(shù)、微計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，智能儀器的智能水平不斷提高。為解決這樣的問題，總線式儀器與系統(tǒng)應(yīng)運而生。1982 年美國西北儀器公司總裁德卡式儀器是虛擬儀器的雛形，是將傳統(tǒng)獨立式儀器的測量電路部分與接口部分集合在一起制成儀器功能卡，將其插入微機(jī)的內(nèi)部插槽或外部插件箱中形成的儀器。插卡總線機(jī)箱與 PC 機(jī)間的通信，可利用 RS23 GPIB 接口總線或以太網(wǎng)電纜等進(jìn)行。在這種情況下，用戶自然會提出標(biāo)準(zhǔn)化的要求。 1997 年美國 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)。相對 VXI 儀器，按 PXI 總線標(biāo)準(zhǔn)制成的 PXI 儀器具有成本低、便于組成便攜式測試系統(tǒng)等優(yōu)點。 虛擬儀器技術(shù) 虛擬儀器技術(shù)介紹 所謂虛擬儀器 (Virtual Instrument,簡稱 VI)，就是用戶在通用計算機(jī)平臺上，根據(jù)需求定義和設(shè)計儀器的測試功能，使得使用者在操作這臺計算機(jī)時，就像是在操作一臺他自己設(shè)計的測 試儀器一樣。 軟件就是儀器 是虛擬儀器概念最簡單，也是最為本質(zhì)的表述。這種儀器與個人計算機(jī)的 概念相適應(yīng)，當(dāng)時被稱為個人儀器 (Personal Instrument)。從20 世紀(jì) 80 年代中期開始，微軟公司 windows 操作系統(tǒng)的出現(xiàn)，使得計算機(jī)操作系統(tǒng)的圖形支持功能得到很大提高。 需要特別指出的是：虛擬儀器實質(zhì)上是一種創(chuàng)新的儀器設(shè)計思想，而非一種具體的儀器。 虛擬儀器在數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用 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)計儀器系統(tǒng)，滿足多種多樣的實際需求。 當(dāng)今社會正處于一個正在高速發(fā)展的狀態(tài)中，要在有限的時空內(nèi)實現(xiàn)大量的信息交換，隨之而來的是信息密度急劇增大，因而在研究和生產(chǎn)過程中要求數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對信息的處理速度越來越高，功能越來越強(qiáng)。然而傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集 儀器在此方面受到很大的限制。本文正是在虛擬儀器技術(shù)的基礎(chǔ)上對多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計，實現(xiàn)多路信號的采集，并對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行實時顯示、記錄、分析處理 [5]。 虛擬儀器則是一個全新的儀器概念，它通過選取基本的測試硬件模塊，利用軟件構(gòu)造出不針對具體測試對象的儀器。人們通過鼠標(biāo)或鍵盤操作虛擬儀器面板上的旋鈕、開關(guān) 、按鍵等選用儀器功能，設(shè)置各種參數(shù)，啟動或停止一臺儀器的工作。下表 11 為虛擬儀器和傳統(tǒng)儀器的比較 [6]。測量部分：溫度通過 PT100 傳感器，接入 CFP 采集系統(tǒng)， CFP2220 上帶的網(wǎng)絡(luò)模塊，通過交換機(jī)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享到工控機(jī)，工控機(jī) LabVIEW 數(shù)據(jù)采集軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示和保存等功能。 第 2 章齒輪箱試驗臺數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)分析 整體數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)概述 本課題數(shù)據(jù) 采集系統(tǒng)硬件部分整體框圖如圖 21 所示，溫度通過
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