LabVIEW冲击式动态参数平台测试系统设计(4)
时间:2017-02-26 17:38 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
通常编制虚拟仪器的软件可以采用两种编程方法：一种是传统的编程方法，采用高级语言，如VC++、VB等；另一种是采用现在流行的图形化编程方法，如用NI公司的LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench，实验室虚拟仪器工作平台)或HP公司的VEE等。采用图形化编程的优势是软件开发周期短、编程容易，特别适合不具有专业编程水平的工程技术人员使用。 近年来随着基于CP机和工作站基础上的图形接口标准和计算机计算能力的提高，促进了图形化开发软件包和图形开发环境的迅速普及。因此，机械量虚拟测试系统的软件结构采用图形开发方式。图形开发方式为每一个虚拟仪器提供了可重复使用的代码模块，并允许用户从其它虚拟仪器的代码模块中分级调用，因此，成这些被调用的虚拟仪器为子虚拟仪器，见图1.1。这些重用部分是一些封装良好的、原子性的程序代码。理想情况下，重用部分应象CI芯片一样，可以不经过任何修改而被直接“插接”到其它程序中去。典型的重用部分包括函数库、过程程序包、宏、类、其它库等，它们通过各自的接口被组装在一起，每一部分完成特定的功能。整个测量系统可以看成由这些重复利用的代码模块按一定逻辑关系被其他子虚拟仪器调用搭建而成。 图1.1 虚拟仪器软件模块分层图 1.2.2 LabVIEW概述[9] LabVIEW是一种图形化的编程语言，是NI公司推出的虚拟仪器开发平台软件，它以其直观简便的编程方式、众多的源码级设备驱动程序、多种多样的分析和表达功能为支持，为用户快捷地构筑自己在实际生产中所需要的仪器系统创造了基础条件。它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。LabVIEW集成了与满足GPIB、VXI、RS-232和RS-485协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能。它还内置了便于应用TCP／IP、ActiveX等软件标准的库函数。这是一个功能强大且灵活的软件，利用它可以方便地建立自己的虚拟仪器，其图形化的界面使得编程及使用过程生动有趣。 图形化的程序语言，又称为“G”语言。使用这种语言编程时，基本上不用写程序代码，取而代之的是流程图。它尽可能利用了技术人员、科学家、工程师所熟悉的术语、图标和概念，因此，LabVIEW是一个面向最终用户的工具。它可以增强用户构建自己的科学和工程系统的能力，提供了实现仪器编程和数据采集系统的便捷途径。 LabVIEW 程序的表现形式和功能类似于实际的仪器；但LabVIEW程序很容易改变设置和功能。因此，LabVIEW 特别适用于实验室、多品种小批量的生产线等需要经常改变仪器和设备的参数和功能的场合，及对信号进行分析研究、传输等场合。 1.3 论文的主要工作 基于虚拟仪器的落锤冲击式动态参数测试平台系统是当今材料力学性能试验中的先进测试技术，由传感器、信号调理电路、基于PXI总线的采集卡和计算机构成整个测试系统。本文叙述了在材料的冲击试验中，应用计算机数据处理系统来采集、处理试验过程中数据的测控系统，进一步提高了测试的功效。 本文研究的重点是根据测试系统的具体技术细节，提出采用基于PXI总线的数据采集卡，并利用个人计算机的强大处理能力和硬件资源，设计出具有实时数据处理功能的落锤材料试验机冲击能量测控系统。 本文中研究的系统是基于PXI总线的数据采集卡，其扩展性能好，结构可靠。在抗振动，抗冲击，电磁兼容，便携性等方面的性能不错。 论文的重点是利用LabVIEW平台设计开发一套实时测试系统，包括对落锤速度，加速度，受力，油压以及能量变化多参量测试，实现数据自动采集、处理、分析、结果显示、报表自动生成一体化等功能。本论文的主要工作包括：数采卡的选型及调试、LabVIEW程序的编写、实验数据处理、对所设计的系统进行性能评价。 (责任编辑：qin) |