文档介绍:目录
摘要 3
第一章绪论 5
5
研究目的 5
研究意义 5
传感器实验仪的计算机测试技术发展现状 6
( CAT)技术现状 6
虚拟仪器总线现状 6
传感器的测试系统现状 7
、目标及任务 7
数据采集系统的概述 8
性能指标 8
信号输入方式 9
数据采集模块 10
第二章静态测试系统设计 11
静态采集设计 11
开关机械动作的介绍 12
数据存储 13
数据处理 14
数据处理简介 15
灵敏度 15
滞后度 16
线性度与线性误差 16
回程误差. 17
18
第三章动态测试系统设计 19
时域特性分析实验 19
频域分析 21
频谱分析及数据分析 23
频谱分析 23
频谱分析数据处理 24
第四章系统性能分析 26
模块介绍 26
差动放大器 26
相敏检波 27
移相器 27
分析步骤及结果 28
第五章总结与建议 31
总结 31
31
参考文献 32
致谢 33
附录 34
摘要
实验在普通高等教育中占有非常重要的地位,它是对学生进行素质教育的一个重要环节。目前在中国许多高等院校中使用的教学实验仪器仍大多为相当落后的传统仪器。基于计算机技术的虚拟实验可以解决这些问题,节约大量的教育经费,改革实验教学方法,更新实验教学内容,提高实验教学课程的开设水平。它在教育、科研等领域中具有广阔的应用前景。
本文以labview为实验平台设计了程序功能模板,实现了传感器系列实验的数据采集处理。该系统不仅功能模块多,而且易于调试、维护和扩展。在本系统基础上,学生也可以开发自己的实验,按照自己的思路做实验,然后在软件面板上调用相应的软件模块即可。给学生创造一个良好的学习环境。论文的内容主要包括:
1. 基于数据采集卡USB6008,对gsy-998传感器试验仪进行的一系列试验能够进行动态和静态的数据采集储存及后续处理。
2. 设计了标定程序,该程序不仅具有通用性,而且具有良好的可扩展性和交互性。通过USB总线,把采集到的数据送入标定程序以后,该程序可以完成对常见的系统静态标定,并能把结果进行显示。
3. 利用LabVIEW为“测试技术类实验”设计了几个典型的实验—频谱分析实验、应变片的静态单桥、半臂、全桥试验,进行了差动变压器的动态系统分析试验。
关键词:虚拟仪器,DAQ usb6008,教学实验,静态标定,频谱分析
第一章绪论
研究目的
检测技术是人们认识和改造世界的一种必不可少的重要技术手段。而传感器是科学实验和工业生产等活动中对信息资源的开发获取、传输与处理的一种重要手段。将两者结合,传感器与检测技术是一门随着现代科学技术发展而迅猛发展的综合性技术学科,重要性不言而喻。[1]
在高校教学中,对传感器检测技术实验的传统的教学方法是让学生在教师的指导下进行实际操作,随之而来的问题是教师的工作量很大并且很难对所有学生进行指导,既影响教学效果又容易加剧仪器的损耗。有些场合,希望在某点测得多个参数,并且测量能够将不同参数的电信号同时处理和记录,也就是要求测试系统的多参数测量和多功能化。
经过几十年的发展,计算机辅助测试系统已经发展到了计算机直接参与测试信号的产生和测量特性的解析的计算机辅助测试系统阶段。但是由于检测技术实验教学方面的CAI软件还很少,而且功能不强,交互性,可操作性和界面的真实程度较差,适应范围窄,在一定程度上限制了教师和同学的积极性。计算机辅助测试的发展为虚拟仪器技术的产生和发展奠定了基础,虚拟仪器的出现可以较好的解决上述问题,虚拟仪器是基于计算机的仪器,计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向,因而在传感器实验仪上增设计算机辅助测试实验内容也成为一种发展趋势。
本课题研究目的就是对实验室应用较多的传感器测试系统的数据采集处理,运用了当下流行的虚拟仪器软件labview和数据采集卡usb6008。
研究意义
首先,大大节约了仪器成本,通过对控件的选择在一台计算机上就可以实现诸如示波器、函数发生器、电压表、频谱分析仪等多种仪器的功能。
其次,传统仪器维修费用高,需要耗费大量的时间以及人力和物力。虚拟仪器基于软件的体系结构大