基于虚拟仪器技术的压力测量系统设计.docx

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1、书目第一章测控系统综合设计设计任务书1其次章总体设计方案7一、现代测控系统发展概述7二、测控系统总体结构图11三、压力传感器的发展与概述12第三章系统硬件设计14一、JLU-ELVIS型数据采集试验系统的介绍14二、压力测量与处理的基本原理15三、主要芯片介绍15四、传感器的选择17第四章系统软件设计20一、程序流程图的设计20二、前面板的设计22三、框图程序的设计23第五章系统调试、运行以及结果28一、程序调试28二、运行以及结果29第六章LabVIEW课程设计的心得体会29参考文献32第一章测控系统综合设计设计任务书题目：基于虚拟仪器技术的压力测量系统设计一、设计任务本课题所要求设计的基于

2、虚拟仪器技术的压力测量系统的工作原理为：利用压力应变片，将所受的压力转换成电压信号。当加在应变片上的压力变更时，应变片的阻值发生变更，桥式电路输出由此产生的电压信号。首先，应设计硬件电路对该信号进行初步的调理包括空载调零和将信号进行两级放大，然后由NlELVISH数据采集平台供应的模拟输入通道送至计算机中，利用虚拟仪器软件开发平台LabVIEW来开发系统软件，以实现对语音信号的采集、分析、处理及报表生成等。并利用LabVIEW编写的软件系统对信号进行处理。详细指标及要求如下：（一）硬件设计要求1、理解压力测量的原理，要求对压力应变片进行选型，对压力信号调理电路进行设计，说明其工作原理。2、理解

3、NlELVISH数据采集平台的工作原理，通过NlELVISH数据采集平台对压力信号及其调理电路出来的电压信号进行采集、分析及处理。（二）软件设计要求要求采纳状态机的软件设计结构来设计压力测量系统软件。系统软件具有“系统初始化”、“系统等待”、“数据采集”、“报表生成”“打开报表”、“退出”等功能。详细要求如下：1、系统初始化压力测量系统软件运行后，首先进入系统初始化状态。系统初始化状态主要可以对NlELVIS口数据采集平台，所用的数据采集通道及软件界面上的全部控件进行初始化。系统初始化结束后，软件进行等待状态中，等待其他功能的选中及运行。2、系统等待在系统等待状态下，用户可选择其他功能并运行。

4、要求系统等待状态采纳事务驱动结构来实现。3、数据采集要求系统可以对压力信号进行连续的实时采集、分析及显示。可对采样参数进行设置包括对所用NlELVIS口数据采集平台物理通道、采样速率、每通道采样点数、电压最大值及最小值等参数的设置。将采集到的时域波形、压力大小等参数进行实时显示。4、报表生成报表生胜利能可以实现对压力信号连续采集及分析过程中的相关参数包括所用NlELVIS11数据采集平台物理通道，电压最大值、最小值、采样速率、每通道采样点数、时域波形等参数或波形作为报表的内容进行保存。5、打开报表打开报表功能可以对保存的报表进行打开以便进行离线进行分析和处理。6、退出按下“退出”键，将退出系统

5、软件。要求系统软件界面设计友好，便利操作。在系统软件界面即前面板上必需有状态显示栏，以显示软件当前运行的状态。二、设计目的通过本次设计使学生具备：(1)初步了解测控系统的设计步骤，驾驭系统设计方法，加深对专业理论学问的理解，能够综合运用所学的传感器原理及检测技术、虚拟仪器技术、测控电路、测控系统原理及设计等专业学问设计测控系统各个单元，并组成系统。(2)通过制定测控系统设计方案，合理选择传感器及其他元件，正确计算、选择各电路和元件参数，确定尺寸和选择材料，以及较全面地考虑制造工艺、运用和维护等要求，达到了解和驾驭测控系统综合设计过程和方法的目的。(3)进行设计基本技能的训练。如：计算、绘图、熟

6、识和运用设计资料(手册、图册、标准和规范等)以及运用阅历数据、进行阅历估算和数据处理及计算机应用的实力。(4)了解现代仪器科学及技术的发展前沿，学习和驾驭基于虚拟仪器技术的测控系统组成和工作原理；进一步驾驭虚拟仪器LabVIEW图形化软件设计方法及调试技巧。(5)培育学生查阅资料的实力和运用学问的实力；提高学生的论文撰写和表述实力；培育学生正确的设计思想、严谨的科学作风；培育学生的创新实力和运用学问的实力。三、设计要求1、了解和驾驭整个以虚拟仪器技术平台构建的测控系统组成、工作原理、各单元功能和应用背景。2、依据设计任务进行文献资料的检索，依据测控系统的功能和工作原理，确定测控系统的功能，制定

7、设计方案和设计虚拟仪器面板。3、合理选择传感器的种类及型号，设计信号调理电路；利用虚拟仪器技术软件开发平台LabVIEW来编写及调试系统软件。4、按学校课程设计的撰写规范撰写且提交一份完整的设计报告。四、设计内容1、基于虚拟仪器技术的压力测量系统硬件设计。2、基于虚拟仪器技术的压力测量系统软件设计。详细设计内容详见前面的设计任务。五、设计报告要求报告中供应如下内容：1、书目2、正文(1)设计任务书(只须要打印指导老师供应的设计任务书，不要对任务书的内容进行任何的修改)；(2)总体设计方案(包括对现代测控系统发展的概述，构建一个测控系统的总体结构图，压力测量及处理的基本原理、压力传感器的发展及概

8、述等，压力测量信号调理电路的设计，并依据任务书要求，选择合适的技术参数和技术方案，对多种设计方案进行分析比较，系统总体结构图概述等)；(3)系统硬件设计，包括传感器的选择(测量原理分析，传感器的量程、测量精度及结构、型号的确定)、信号调理电路的选择、设计及计算(依据测量要求、传感器的类型及特点，选择或设计合适的信号调理电路，并绘制电气系统原理图。)；(4)系统软件设计，包括系统软件程序流程图、前面板及框图程序的设计及功能实现方法等；(5)系统总体调试、运行及其结果；要求有程序和运行结果等。3、收获、总结及体会4、参考文献(不低于20篇)六、设计进度支配本课程设计共需2周时间，其详细支配见下表：

9、时间上午下午第一周星期设计动员、布置设计任务查找及消化相关资料星期查找及消化相关资料总体方案设计星期总体方案设计系统硬件设计星期四系统硬件设计系统硬件设计星期五系统硬件调试系统硬件调试其次周星期系统软件设计系统软件设计星期系统软件设计系统软件设计星期系统软件调试系统总体调试及性能分析及总结星期四撰写设计报告撰写设计报告星期五完成设计报告并上交答辩七、设计考核方法本设计满分为100分，从设计平常表现、设计报告及设计答辩三个方面进行评分，其所占比例分别为2096、40%,40%o其次章总体设计方案一、现代测控系统发展概述20世纪70年头以来，测量技术不断进步，出现了许多智能仪表，这些仪表在微电子的

10、基础上，及计算机相结合，使得基于仪表的测量技术慢慢演化，成为一门包含机械、电子、计算机的独立的学科。现代测控技术在追求仪表智能化的同时，还对其稳定性、牢靠性和适应性要求也不断提高，相应的，随着技术发展，测控技术大量应用高新技术和新的科学探讨成果，测控技术的技术指标及功能不断提高。作为代表，测控仪器仪表单元微小型化、智能化日趋明显。测控技术的两个方面，一个是测一个是控。“测”是依靠传感器和信号传输电路，即测控电路；“控”则是依靠现代计算机的计算处理实力,依据数据得出相应结果，通过反馈等方式限制整个系统。计算机已经成为测控技术中的中坚力气，于是，网络技术也就自然而然的越来越成为测控技术满意实际需求

11、的关键支持。但是不行否认，测控电路依旧是测控技术发展的基础，和另一个重要的发展方向。现代科学技术的融入不但使现代测控技术在各方面得到广泛应用，而且加快了现代测控技术的发展，形成了现代测控技术朝微型化、集成化、远程化、网络化、虚拟化等方向发展。同时，现代测控技术是一门实践性特别强的技术，既包括硬件、软件的设计，又包括系统的集成，随着其在国防、工业、农业等领域应用的深度和广度的扩大，它将为提高生产效率、改进技术水平做出巨大的贡献。新型传感器技术、现代测控总线技术、虚拟仪器技术、远程测控技术、测控系统集成技术等，都是这门涉及广泛的学科的发展趋势和方向。新型传感器技术向微型化、数字化、集成化、智能化、

12、网络化传感器、光纤传感器和生物传感器等几个方向发展。传感器是信息时代的三大支柱之一，目前新的智能化传感器层出不穷，微处理器和网络及传感器的融合技术快速发展，新型传感器在测量仪器仪表、测控系统中的应用日益广泛和深化，可以说，新型传感器技术的发展对现代测控技术的发展起到了很好的推动作用，新型传感器技术是现代测控技术的一个重要组成部分。现代测控总线技术详细包括了GPIB.VXICPCI.PXI.USB.IEEE1394、现场总线和LXl这几类总线，USB在现代的应用比重日益增加，也是发展最为快速的总线技术。测控总线是测控系统的重要组成部分，随着计算机技术的发展，各种总线标准不断推出和发展。现代测控系

13、统的发展趋势是采纳标准总线计算机平台、功能强大的软件及应用总线技术的模块化仪器设备的有机结合。这将极大地增加自动测试设备的功能及性能。在现代测控系统中，测控总线技术越来越受到重视。因此，在测控系统的研制、开发和应用中，选择好的测控系统平台总线，不仅有助于系统最终以较低成本满意更高的性能要求，而且可以使系统更加简洁扩充、升级和爱护用户的投资效益。虚拟仪器技术包括LabVIEW和LabWindows/CVI,包括开发环境和虚拟仪器设计。虚拟仪器系统是测控技术及计算机技术结合的产物，它从根本上更新了仪器的概念，并在实际应用中表现出传统仪器无法比拟的优势，可以说虚拟仪器技术是现代测控技术的关键组成部分

14、。虚拟仪器利用计算机和数据采集卡等相应硬件和专用软件构成，既有传统仪器的特征，又有一般仪器所不具备的特殊功能，在现代测控应用中有着广泛的应用前景。远程测控技术是现代通信网络、远程测控系统的基础。基于Internet.现场总线和无线通信的远程测控技术这三方面讲解并描述应用，通过分布式网络化测控系统、基于VXI和PXl总线的远程测控系统。随着测控任务变得日趋困难以及大范围测控要求的日益增多，进行远程测控、组建网络化的测控系统就显得特别必要。网络技术也必将在测控领域得到广泛的应用，从而有力地带动和促进远程测控技术的发展。采纳远程测控技术，不仅可以降低测控系统的成本、实现远距离测控和资源共享，而且还能

15、实现测控设备的远距离诊断及维护，大大提高测控的效率。电子设备测控系统集成技术，包括现代测控系统的硬件设计（包括硬件需求分析、硬件集成、接口设计和牢靠性及平安性设计），以及现代测控系统软件设计（包括采纳COTS的软件集成、软件组态和集成的标准化）。采纳系统集成技术解决测控系统的合理构成正成为测控界普遍关注的话题。测控系统的规模和功能各异，且存在各种模块的集成以及在异构和分布环境下设备互连、互操作、数据传输和通信等诸多问题，测控一体化系统集成应运而生。测控一体化是当今测控系统的发展方向，它以计算机为核心，采纳组件技术将标准总线、硬件模块或仪器单元和相应的测控软件等进行构建，同时贯彻实施一系列系统集

16、成标准体系，使之成为通用性和可移植性强的测控系统。测控一体化要求实现测控系统的集成，其目标不仅包括测控系统的体系结构集成，还包括功能集成、信息集成和环境集成，同时还要符合相应的系统集成标准。测控系统总体结构图三、压力传感器的发展及概述压力传感器在各类传感器中压力传感器具有体积小、重量轻、灵敏度高、稳定牢靠、成本低、便于集成化的优点,可广泛用于压力、高度、加速度、液体的流量、流速、液位、压强的测量及限制。除此以外,还广泛应用于水利、地质、气象、化工、医疗卫生等方面。由于该技术是平面工艺及立体加工相结合,又便于集成化,所以可用来制成血压计、风速计、水速计、压力表、电子称以及自动报警装置等。压力传感

17、器已成为各类传感器中技术最成熟、性能最稳定、性价比最高的一类传感器。压力传感器的发展历程现代压力传感器以半导体传感器的独创为标记，而半导体传感器的发展可以分为四个阶段：(1)独创阶段(1945-1960年)：这个阶段主要是以1947年双极性晶体管的独创为标记。此后,半导体材料的这一特性得到较广泛应用。史密斯(C.SSmith)及1945发觉了硅及错的压阻效应,即当有外力作用于半导体材料时,其电阻将明显发生变更。依据此原理制成的压力传感器是把应变电阻片粘在金属薄膜上，即将力信号转化为电信号进行测量。此阶段最小尺寸大约为Icmo(2)技术发展阶段(I960-1970年)：随着硅扩散技术的发展,技术

18、人员在硅的(OOI)或(HO)晶面选择合适的晶向干脆把应变电阻扩散在晶面上,然后在背面加工成凹形,形成较薄的硅弹性膜片,称为硅杯。这种形式的硅杯传感器具有体积小、重量轻、灵敏度高、稳定性好、成本低、便于集成化的优点,实现了金属-硅共晶体,为商业化发展供应了可能。(3)商业化集成加工阶段(1970-1980年)：在硅杯扩散理论的基础上应用了硅的各向异性的腐蚀技术,扩散硅传感器其加工工艺以硅的各项异性腐蚀技术为主,发展成为可以自动限制硅膜厚度的硅各向异性加工技术4,主要有V形槽法、浓硼自动中止法、阳极氧化法自动中止法和微机限制自动中止法。由于可以在多个表面同时进行腐蚀,数千个硅压力膜可以同时生产,

19、实现了集成化的工厂加工模式,成本进一步降低。(4)微机械加工阶段(1980年-今)：上世纪末出现的纳米技术,使得微机械加工工艺成为可能。通过微机械加工工艺可以由计算机限制加工出结构型的压力传感器,其线度可以限制在微米级范围内。利用这一技术可以加工、蚀刻微米级的沟、条、膜,使得压力传感器进入了微米阶段。第三章系统硬件设计一、JLU-ELVIs型数据采集试验系统的介绍JLU-ELVIs型数据采集试验系统是一款基于美国国家仪器公司(NI)生产的教学试验虚拟仪器套件(NlELVlS)平台，结合相应的LabVIEW程序能完成包括光，频率、声、热、压力在内的多种物理量的采集和测量的多传感器数据采集综合试验

20、系统，借助于NlELVISn平台供应的程控电源，函数信号发生器，15V和+5V电源等资源，作为板上信号采集电路和相应信号调理电路的激励信号和工作电源等。完整的廊括了传感器试验中所包含的物理信号源，传感器电路，信号调理电路，数据采集和分析的全过程。利用本试验系统可以完成光耦测频，霍尔元件测频，语音采集，光采集，温度测量，压力测量等多种传感器试验。将电路板接到NIELVISII,将NIELV将11的电源线接到220V市电，USB线缆接到装有NI-ELVISmx设备驱动程序的计算机上。打开NlELvISn的开关。视察试验板右上角三个绿色电源指示灯是否点亮，若灯亮，表示电路板电源工作正常，若灯不亮，表

21、示电源工作异样，这种状况请检查，电路板是否及NlELVlSn牢靠连接，同时检查一下保险管Fl,F2、F5是否工作正常。直到电路板电源指示灯正常工作才能进行下一步工作。在前两步工作完成的前提下，用万用表测量保险管F6、F7的工作电压，看输出是否分别为+5V和-5V,若是则5D5电源模块工作正常，若不是，请检查5D5电源转换模块。完成了以上步骤以后，表示系统的整体工作状态正常，可以进入各个模块的测试和调试工作了。图3.1所示为JLU-ELVIs型数据采集试验系统外观图。图3.1JLU-ELVIs型数据采集试验系统外观图二、压力测量及处理的基本原理当加在应变片上的压力变更时，应变片的阻值发生变更，桥

22、式电路输出由此产生的电压信号，电位器W0601为空载调零电阻，可以提高系统的精确度。由于压力传感器输出的信号比较微弱，该信号经由AD260进行一级放大后，再进入0P07进行二级放大。电位器RW0602和RW0603分别为一级放大和二级放大反馈电阻。压力测量的试验原理图如下图3.2所示。图3.2压力测量试验原理图本试验设计运用了JLU-ELVIs型数据采集试验系统的压力传感器部分如下图3.3所示。图3.3三、主要芯片介绍：该试验模块选用了AD620芯片和0P07作为放大芯片。AD620芯片：AD620是一款低成本、高精度仪表放大器，仅须要一个外部电阻来设置增益，增益范围为1至10,OOOo此外，

23、AD620采纳8引脚SOIC和DIP封装，尺寸小于分立式设计，并且功耗较低（最大电源电流仅L3mA）,因此特别适合电池供电的便携式（或远程）应用。D620具有高精度（最大非线性度40PPm）、低失调电压（最大50V）和低失调漂移（最大06VoC）特性，是电子秤和传感器接口等精密数据采集系统的志向之选。它还具有低噪声、低输入偏置电流和低功耗特性，使之特别适合ECG和无创血压监测仪等医疗应用。由于其输入级采纳Supereta处理，因此可以实现最大LOnA的低输入偏置电流。AD620在1kHz时具有9nV/Hz的低输入电压噪声，在0.1Hz至10Hz频带内的噪声为0.28V峰峰值，输入电流噪声为0.

24、1pHz,因而作为前置放大器运用效果很好。同时,AD620的0.01%建立时间为15s,特别适合多路复用应用；而且成本很低，足以实现每通道一个仪表放大器的设计。D620特性：通过一个外部电阻设置增益（增益范围：1至100Oo）宽电源电压范围（2.3V至18V）具有比三运放IA设计更高的性能供应8引脚DIP和SOlC封装低功耗，最大电源电流为1.3mA低噪声输入电压噪声:9nV/Hz（1kHz）0.28V峰峰值噪声（0.1HZ至10Hz）精彩的直流性能（B级）输入失调电压：50V（最大值）输入失调漂移：0.6VC（最大值）输入偏置电流：LOnA（最大值）共模抑制比：100dB（最小值,G=10）

25、精彩的沟通特性带宽：120kHz（G=100）0.01%建立时间：15Ms0P07芯片：0p07芯片是一种低噪声，非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路。由于0P07具有特别低的输入失调电压（对于0P07A最大为25V）,所以0P07在许多应用场合不须要额外的调零措施。0P07同时具有输入偏置电流低（OPo7A为2nA）和开环增益高（对于0P07A为300VmV）的特点，这种低失调、高开环增益的特性使得0P07特殊适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。0P07管脚图：特点：超低偏移：150UV最大。低输入偏置电流：L8nA。低失调电压漂移：0.5uVCo超稳定，时间：2UVmont

26、h最大高电源电压范围：3V至22V0P07芯片引脚功能说明：1和8为偏置平衡（调零端），2为反向输入端,3为正向输入端，4接地，5空脚6为输出，7接电源+四、传感器的选择现代传感器在原理及结构上千差万别，如何依据详细的测量目的、测量对象以及测量环境合理地选用传感器，是在进行某个量的测量时首先要解决的问题。当传感器确定之后，及之相配套的测量方法和测量设备也就可以确定了。测量结果的成败，在很大程度上取决于传感器的选用是否合理。1、依据测量对象及测量环境确定传感器的类型要进行一个详细的测量工作，首先要考虑采纳何种原理的传感器，这须要分析多方面的因素之后才能确定。因为，即使是测量同一物理量,也有多种原

27、理的传感器可供选用，哪一种原理的传感器更为合适，则须要依据被测量的特点和传感器的运用条件考虑以下一些详细问题：量程的大小；被测位置对传感器体积的要求；测量方式为接触式还是非接触式；信号的引出方法，有线或是非接触测量；传感器的来源，国产还是进口，价格能否承受，还是自行研制。在考虑上述问题之后就能确定选用何种类型的传感器，然后再考虑传感器的详细性能指标。2、灵敏度的选择通常，在传感器的线性范围内，希望传感器的灵敏度越高越好。因为只有灵敏度高时，及被测量变更对应的输出信号的值才比较大，有利于信号处理。但要留意的是，传感器的灵敏度高，及被测量无关的外界噪声也简洁混入，也会被放大系统放大，影响测量精度。

28、因此，要求传感器本身应具有较高的信噪比，尽量削减从外界引入的于扰信号。传感器的灵敏度是有方向性的。当被测量是单向量，而且对其方向性要求较高，则应选择其它方向灵敏度小的传感器；假如被测量是多维向量，则要求传感器的交叉灵敏度越小越好。3、响应特性（反应时间）传感器的频率响应特性确定了被测量的频率范围，必需在允许频率范围内保持不失真的测量条件，事实上传感器的响应总有一定延迟，希望延迟时间越短越好。传感器的频率响应高，可测的信号频率范围就宽,而由于受到结构特性的影响，机械系统的惯性较大，因有频率低的传感器可测信号的频率较低。在动态测量中，应依据信号的特点（稳态、瞬态、随机等）响应特性，以免产生过火的误

29、差。4、线性范围传感器的线形范围是指输出及输入成正比的范围。以理论上讲，在此范围内，灵敏度保持定值。传感器的线性范围越宽，则其量程越大，并且能保证确定的测量精度。在选择传感器时，当传感器的种类确定以后首先要看其量程是否满意要求。但事实上，任何传感器都不能保证确定的线性，其线性度也是相对的。当所要求测量精度比较低时，在确定的范围内，可将非线性误差较小的传感器近似看作线性的，这会给测量带来极大的便利。5、稳定性传感器运用一段时间后，其性能保持不变更的实力称为稳定性。影响传感器长期稳定性的因素除传感器本身结构外，主要是传感器的运用环境。因此，要使传感器具有良好的稳定性，传感器必须要有较强的环境适应实

30、力。在选择传感器之前，应对其运用环境进行调查，并依据详细的运用环境选择合适的传感器，或实行适当的措施，减小环境的影响。传感器的稳定性有定量指标，在超过运用期后，在运用前应重新进行标定，以确定传感器的性能是否发生变更。在某些要求传感器能长期运用而又不能轻易更换或标定的场合，所选用的传感器稳定性要求更严格，要能够经受住长时间的考验。6、精度精度是传感器的一个重要的性能指标，它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。传感器的精度越高，其价格越昂贵，因此，传感器的精度只要满意整个测量系统的精度要求就可以，不必选得过高。这样就可以在满意同一测量目的的诸多传感器中选择比较便宜和简洁的传感器。假如测量目

31、的是定性分析的，选用重复精度高的传感器即可,不宜选用确定量值精度高的；假如是为了定量分析，必需获得精确的测量值，就需选用精度等级能满意要求的传感器。综合上述各考虑因素，本次课程设计我们选用电阻应变片来完成本次课程设计。电阻应变片（图3.4）是一种将被测件上的应变变更转换成为一种电信号的敏感器件。它是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变更时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生变更，从而使加在电阻上的电压发生变更。这种应变片在受力时产生的阻值变更较小，所以这种应变片须要组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再传输给处理电路执行机构。图3.4

32、电阻应变片第四章系统软件设计一、程序流程图的设计二、前面板的设计1 .前面板如图4.1.1所示2 .如图4.1.2所示，该部位功能是用来对频率测频参数的设置，可以设置数据采集卡的通道，最小电压值，最大电压值，扫描速率及每个通道的采样点数。3 .如图4.1.3所示，该部位是一个LED等，起先试验后，LED灯闪耀。4 .如图4.1.4所示，该部位是对正在执行的过程进行文本提示。5 .如图4.1.5所示，该部位是对时域波形的显示。6 .如图4.1.6所示，该部位用于对试验起先停止的限制。三、框图程序的设计框图程序主要有程序状态选择框：初始化状态，等待状态，起先试验打开数据，保存数据，退出等。(一)图

33、4.2.1为系统初始化总体原理图：1、图4.2.2,物理通道的选择的初始化2、图4.2.3,该部位是对频率跟踪测频参数的设置，即将数据采集卡通道选择为ai,最大电压值为5V,最小电压值为-5V,采样速率为1000,每通道采样点数为100Oo3、图4.2.4,该部位是对示波器的初始化。4、图4.2.5,该部位是对文本提示中的内容初始化。显示为程序初始化。（二）图4.2.6,系统等待总体原理图：1、图4.2.7,该部分将停止按钮设为不行用并且变灰。2、图4.2.8,这部分功能是将本Vl的菜单栏显示出来。3、，该部分是一个事务结构。包括一个或多个子程序框图或事务分支，结构执行时，仅有一个子程序框图或

34、分支在执行。事务结构可等待直至事务发生，并执行相应条件分支，处理该事务。右键单击结构边框，可添加新的分支并配置要处理的事务。连线事务结构边框左上角的“超时”接线端，指定事务结构等待事务发生的时间，以毫秒为单位。默认值为-1,即永不超时。事务数据节点位于每个事务分支结构的左边框内侧。该节点用于识别事务发生时LabVIEW返回的数据。依据为各事务分支配置的事务，该节点可显示事务结构每个分支中不同的数据。如配置单个分支处理多个事务，只有全部事务类型支持的数据才可用。在程序框图上放置事务结构时，超时事务分支为默认分支。超时事务：事务结构超时时发生。连接值至事务结构边框左上角的“超时”接线端，指定事务结

35、构在生成超时事务之前等待某个事务发生的时间，以毫秒为单位。时间标识是毫秒计数器，用于计算两个事务的间隔或确定事务发生的依次。如表图4.2.9所示表图4.2.9超时事务设置值变更事务：用户修改控件值时生成该事务。必需在“值变更”事务分支中读取触发布尔控件的接线端。即运用户输入的值及当前控件值相同，LabVIEW也可生成该事务。用于滑块控件时，LabVIEW可在用户更改控件值时生成滑块的全部中间值（包括用户释放鼠标前寄存器中保存的值）。如表图4.2.10所示。图4.2.10值变更事务设置菜单选择（应用程序）事务：用户在LabVIEW菜单选择应用程序项时生成（例如，帮助显示即时帮助）。菜单选择（用户

36、）事务可用于在用户选择用户定义菜单项时生成事务。如表图4.2.11所示。图4.2.11菜单选择事务设置前面板关闭事务：用户以交互方式关闭VI前面板时生成（例如，选择文件菜单中关闭菜单项或者单击窗口边框的关闭图标）该事务。如用户关闭前面板的VI未被作为子VI调用或不存在任何打开的引用，LabVIEW将中止该VI。如需完全执行“前面板关闭”事务分支，请确保用户关闭前面板前应用程序打开VI的引用。如表图4.2.12所示.图4.2.12前面板关闭事务设置图4.2.13事务结构（三）图4.2.14,数据采集总体原理图：1、图4.2.15为设置实时压力值的范围为在正负3V之间2、通过图4.2.16选择结构

37、推断压力的值是否过高或者过低。3、图4.2.17通过起先限制并通用分支结构时间数据采集的起先及停止。4、图4.2.18,此部分的功能是对输入通道的数据进行采集，将簇中的参数分别开来运用。5、图4.2.19所示，用来创建单个或多个虚拟通道，并将其添加至任务。该多态Vl的实例分别对应于通道的I/O类型（例如，模拟输入、数字输出或计数器输出）、测量或生成操作（例如，温度测量、电压测量或事务计数）或在某些状况下运用的传感器（例如，用于温度测量的热电偶或RTD）O图4.2.19所示创建虚拟通道6、图4.2.20所示所示是用来配置要获得或生成的采样数，并创建所需的缓冲区。该多态Vl的实例分别对应于任务运用

38、的定时类型。图4.2.20配置采样数7、图4.2.21所示是使任务处于运行状态，起先测量或生成。该Vl适用于某些应用程序。图4.2.21测量及生成8、图4.2.22,对波形进行进行转换并输出数组。9、图4.2.23,此部分是将提示文本的显示变为“正在采集数据”图4.2.23提示文本设置（四）报表生成总体原理图：1 .如图4.2.24所示，该部分在作用是在保存数据时，将LED灯始终熄灭。图4.2.24LED灯的设置2 .图4.2.25所示，该部分作用是把“文本提示：”设置为“正在保存试验数据”3 .如图4.2.26所示，该部分的功能是对文本和参数化输入进行组合，创建输出字符串，图4.2.26将时

39、间日期合并成一行，并新建一个HTML格式的报表。设置一个页眉，将“压力测量试验”设置为中心页眉，页眉大小为H4,最终将前面的字符串组合起来，即将其实文本，时间，物理通道，最大值，最小值，采样速率。图4.2.27创建时间日期4、如图4.2.28所示，该部分是将错误清除。图4.2.28清除错误5 .如图4.2.29所示，假如4中的路径指向现有文件或书目，则不作任何操作，假如没有指向现有文件或书目，则新建一个文件或书目对数据进行保存。如图4.2.29保存文件（五）打开报表总体原理图：（六）退出系统总体原理图：1.如图4.2.30所示，该部分主要是将文本提示显示为“结束二图4.2.30文本提示2、如图

40、4.2.31所示，该部分是将LED灯的状态设置为熄灭，LED灯不亮。图4.2.31LED灯设置3、如图4.2.32所示，该部分是用来跳出一个对话框，显示一个包含一条消息和两个按钮的对话框。详细如图3.3.32所示。4. 2.32对话框图4.2.33对话框的运用第五章系统调试、运行以及结果一、程序调试1 .将压力传感器接入电路，打开ELVIS的+5V15V电源开关。2 .打开压力传感器模块的钮子开关，运行计算机中的LabVIEW程序，进入JLU-ELVIs型虚拟仪器综合试验系统的主界面，在这里有一些菜单项供选择，照试验起先、帮助、初始化、退出等。点击试验起先菜单，进入压力测量试验，此时，会看到一

41、些供选择的照试验原理、文件、起先试验、状态提示、停止试验等按钮和一些须要进行设置的框如通道的选择、压力上下限限制等。当我们按下选择按钮，就会进入到相应的界面，可以进行相应的操作；依据实际的要求来设置各选项。但必需留意,通道的选择设置确定要和硬件所连接的通道一样。3 .硬件连接和软件设置都没问题后，点击“起先试验”按钮起先采集数据，这时会看到在时域显示的界面上，波形会随着压力的变更而变更。视察显示的波形，并做好记录，同时，还可以把采集到的数据保存成文件以便日后分析和处理；5 .最终，点击“停止试验”按钮，结束采集；6 .点击“退出”按钮即可退出试验。图5.1,运行时前面板：图5.1二、运行以及结

42、果设置初始化参数：1.物理通道：ELVISai52 .最大值：5.OO3 .最小值：-5.004 扫描频率：1000.005 .扫描点数：1000.00初始时，图5.2,不加压力状态下的时域波形显示：图5.2图5.3,加压力状态下的时域波形显示：图5.3由上图面两图可以清晰的看出该系统可以快速精确的实现压力的测量和显示，完成设计任务。第六章LabVIEW课程设计的心得体会1.abVIEW是美国国家仪器公司（简称Vl公司）研制的一个功能强大的开发平台，主要是为仪器系统的开发者供应体套能够鲁埃杰的建立，检测和修改仪器系统的图形软件系统。他是一种图形化的语言，广泛的被工业界，学术界和探讨试验室所接受

43、，被视为一个标准的数据采集和以期限制软件。及C和BASIC一样，LabVIEW也是通用的编程系统，有一个完成任何编程任务的浩大函数库。LabVIEW的函数库包括数据采集、GPIB,串口限制、数据分析、数据显示及数据存储，等等。LabVIEW也有传统的程序调试工具，如设置断点、以动画方式显示数据及其子程序（子Vl）的结果、单步执行等等，便于程序的调试。LabVIEW的特点：采纳了通用的硬件，各种仪器的差异主要是软件；可充分发挥计算机的实力，有强大的数据处理功能，可以创建出功能更强的仪器；用户可以依据自己的须要定义和制造各种仪器。在未学习LabVIEW以前，我已经接触过了C语言，VB0作为一种编程

44、语言，Iabview有许多和他们相像之处，如数据的类型，数据流限制结构，程序调试工具及层次化，模块化的编程特点等，但经过一段时间的学习，我发行IabVieW要比他们容日入门的多。因为IabVieW运用的都是工程师们冲用的术语和图表，如各种旋钮和开关等等，它的界面也是特别直观形象，对于我们这种助学者有着极大的便出。C语言及VB我常常用来编写一些小程序，但也只是实现加减乘除等简洁的公式运算，并没有困难的图形的绘画。但同样的学习时间里，我却能够用IabVieW完成大多数的基础设计，在基本相同的时间里，感觉_hIabview说或收获更多一些。通过这次Iabview的课程设计，我了解现代仪器科学及技术的

45、发展前沿；学习和驾驭虚拟仪器系统组成和工作原理；并驾驭虚拟仪器LabVIEW图形化软件设计方法及调试技巧；在这次课程设计中，哦我查阅了大量的资料，努力地运用我所学到的学问；使我的创新实力和运用学问的实力有了较大的提高。在其过程中我努力地尝试建立一个正确的设计思想，并发觉严谨的科学作风的重要性（设计时我常常出现比较低级的错误）。本次课程设计是对我很好的一次磨练，我克服各种因素，坚持学习，坚持独立完成任务。我不仅学到了新学问，而且对WORD软件更加娴熟,对课设文档的撰写方法也又一次巩固。现在，我一对基于LABVIEW的虚拟仪器设计具备深厚的爱好，今后将进行不懈的探究，希望能娴熟地驾驭它。而这一次，

46、我发觉学习好它的一个有效方法就是动脑动手进行一些开发和设计，在开发和设计的过程中去思索和学习，边学边用，则能真正的理解原理和过程，达到驾驭相关学问点的目的。当前虚拟仪器应用特别广泛，其数字信号处理功能在各行各业大显身手，故电子相关专业的学生驾驭它的基本原理和应用特别必要，将来从事相关专业的工作，它也是一项技术和实力。所以，今后我亦将接着学习相关学问，做到精益求精。同时我了解到虚拟仪器已经为越来越多的人所运用和接受，因为虚拟仪器系统更快速简捷和便利，也可以节约硬件资源。通过虚拟滤波器设计，可对虚拟仪器有更深的理解和领悟，也为以后进行更进一步的探讨供应了基础。虚拟仪器是仪器计算机化的产物，是集成化

47、仪器的基础，是仪器行业的一场革命，它的研制及开发具有深远的意义。所以我会再接再厉，争取进一步学习好，应用好这门语言。在课程设计的过程中，我遇到了不少的问题，但最终我终究还是战胜困难，取得了胜利，当然其中很大一部分功劳都要归功于指导老师和同学们，要不是没有指导老师的指导和及同学们的相互沟通学习，我的课程设计确定不会如此轻松。在此，我特别感谢我的指导老师和同学们。在我认为，这次课程设计是很胜利的感谢学校给我了这样好的实践机会。这对提高我们的实力有很大的作用，这不仅能使我们更好地在社会中生存下去，也提升了学校的名誉，我想更多的这类科目应当被支配给我们。参考文献LABVIEW7.1编程及虚拟仪器设计侯国屏，王坤,叶齐鑫.北京:清华高校出版社，20192精通LABVIEW8.0王磊，陶梅.北京：电子工业出版社，20193虚拟仪器系统及VXI、VXIplug&playJ刘立,陈淑珍.国外电子测量技术，2019,(2)：28294LabVIEW基础教程汪敏生，等.北京：电子工业出版社，20195