LABVIEW智能仪器与仪表综合设计说明.doc

智能仪器与仪表综合设计班级:姓名:学号:指导教师:张立新冯璐于静撰写日期:2013年6月7日摘要虚拟仪器是将仪器技术、计算机技术、总线技术和软件技术紧密的融合在一起,利用计算机强大的数字处理能力实现仪器的大部分功能,打破了传统仪器的框架,形成的一种新的仪器模式。本设计采用研华数据采集卡,运用虚拟仪器及其相关技术于温度采集系统的设计。该系统具有数据同时采集、采集数据实时显示、存储与管理、报警记录等功能。本文首先概述了测控技术和虚拟仪器技术,探讨了虚拟仪器的总线及其标准、框架结构、LabVIEW开发平台,然后介绍了数据采集的相关理论,在分析本系统功能需求的基础上,介绍了程序模块化设计中用到的技术,最后给出了本设计的前后面板图。关键字:虚拟仪器;数据采集;LabVIEW目录第一章绪论 1第二章虚拟仪器介绍 4第三章LABVIEW语言及功能简介 7第四章数据采集系统 9第五章基于LABVIEW的温度采集系统 13心得体会 14参考文献 15附录Ⅰ 16附录Ⅱ 、工业生产和国防科技等诸多领域中应用十分广泛,它的现代化已被认为是科学技术、国防现代化的重要条件和明显标志。20世纪70年代以来,计算机、微电子等技术迅猛发展,在其推动下,测控仪器与技术不断进步,相继诞生了智能仪器、PC仪器、VXI仪器、虚拟仪器及互换性虚拟仪器等微机化仪器及其自动测控系统,计算机与现代化仪器设备间的界限日渐模糊,测控领域和范围不断拓宽。近年来,以计算机为中心、以网络为核心的网络化测控技术与网络化测控系统得到越来越多的应用,尤其是在航空航天等国防科技领域。网络化的测控系统大体上由两部分组成:测控终端与传输介质,随着个人计算机的高速发展,测控终端的位置越来越多的被个人计算机所占据,其中,软件系统是计算机系统的核心,甚至是整个测控系统的灵魂,应用于测控领域的软件系统称为监控软件。传输介质组成的通信网络主要完成数据的通信与采集,这种数据采集系统是整个测控系统的主体,是完成测控任务的主力。因此,这种“监控软件-数据采集系统”构架的测控系统结构在很多领域都得到了广泛的应用,并形成了一套完整的理论。、湿度、液位等信号的测压﹑力控系统,外围电路比较复杂,测量精度较低,分辨力不高,需进行温度校准(非线性校准、温度补偿、传感器标定等);且它们的体积较大、使用不够方便,更重要的是参数的设定需要有其它仪表的参与,外界设备多,成本高,因而越来越适应不了社会的要求。在对多类型、多通道信号同时进行检测和控制中,传统的测控系统能力有限。如何将计算机与各种设施、设备结合,简化人工操作并实现自动控制,满足社会的需求,成为一个很迫切的问题。温度检测是现代检测技术的重要组成部分,在保证产品质量、节约能源和安全生产等方面起着关键的作用。由单片机与LabVIEW成电路构成的温度传感器的种类越来越多,测量的精度越来越高,响应时间越来越短,因其使用方便、无需变换电路等特点已经得到了广泛的应用。随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高,各种方便于生产的自动控制系统开始进入了人们的生活,以虚拟仪器为核心的温度采集系统就是其中之一。同时也标志了自动控制领域成为了数字化时代的一员。它实用性强,功能齐全,技术先进,使人们相信这是科技进步的成果。温度是工业控制中主要的被控参数之一,特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中,具有举足重轻的作用。随着电子技术和微型计算机的迅速发展,微机测量和控制技术得到了迅速的发展和广泛的应用。虚拟仪器具有处理能强、运行速度快、检查精度高等优点,应用在温度测量与控制方面,控制简单方便,测量范围广,精度较高。虚拟仪器(VI)是计算机技术和传统的仪器技术相结合的产物,是仪器发展的一个重要方向。LabVIEW是一个基于图形化编程语言的虚拟仪器软件开发工具。本文重点介绍了虚拟仪器的界面,LabVIEW应用,并设计了一个基于虚拟仪器的数字化温度测量和控制系统,阐述了系统开发过程中数据的采集和软硬件的设计,虚拟仪器设备可以由使用者自己定义,这意味着可以自由地组合计算机平台,硬件(包括传统仪器),软件,以及各种实现应用所需要的附件。这种灵活性在由供应商定义,功能固定,独立的传统仪器上是很难达到的。常用的数字万用表,示波器,信号发生器,数据记录仪,以及温度和压