基于LabWindows/CVI压电测试系统设计与实现

摘要

压电元件的传统测量方法是利用人工,以积累的经验为基础,进行一定程度的近视和等效计算完成的。其测试过程的精度及数据分析的结果不仅受客观因素影响较大,同时受测试人员主观因素的影响也非常大。此外,影响压电元件品质的因素很多,每个因素的测量数据及分析的工作量非常大,严重影响了测试的效率。
　　虚拟仪器是以软件为核心,综合了计算机、软件、通信和控制等技术,利用软件在数据分析、资源管理和智能控制等方面的优势,解决了传统测试技术所遇到的困难。利用软件虚拟真实仪表可以降低系统的成本,并拓展系统的功能。利用通信技术可以有效管理资源,提高系统的利用率。基于虚拟仪器技术的这些优点,本课题基于虚拟仪器技术,利用LabWindows/CVI虚拟仪器软件开发平台,实现基于网络的、多用户的压电元件测试系统。
　　首先,本文介绍了虚拟仪器技术的发展现状,以及对改进压电元件测试系统的作用,对当前存在的问题进行了分析。在此基础上,提出了基于虚拟仪器技术的、网络化的压电元件测试系统的实现方案。同时,对该方案中所应用的主要技术,及其应用方法进行了介绍。
　　其次,对压电元件品质因素的分析方法进行了研究,对传统方法中存在的计算精度问题进行了分析,提出了基于插值算法的解决方法。结合理论算法和实践经验,梳理和设计各品质因素的计算方法,并利用程序实现。
　　此外,利用通信技术,设计基于TCP/IP协议的网络交互程序。根据系统功能的需要,设计数据交互的格式,定义信息的具体含义,并在此基础上设计信息的编码、解码和传送方法,设计基于该通信模式的系统架构。
　　最后,利用Visual C＃软件开发环境和SQL Server2005数据库设计并实现了系统的客户端和服务器程序,提供操作简单的交互UI。利用 LabWindows/CVI虚拟仪器开发环境实现了硬件设备的控制端。利用该系统提高了测试的效率和精度,并实现对资源的充分利用和高效管理。

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第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究现状

1.3 研究内容

1.4 论文组织结构

1.5 本章小结

第二章 相关预备知识

2.1 软件需求

2.2 硬件架构

2.3 软件设计

2.4 虚拟仪器技术

2.5 TCP/IP协议

2.6 GPIB通信

2.7 SQL Server2005数据库

2.8 本章总结

第三章 系统需求分析

3.1 系统需求

3.2 插值算法介绍

3.3 算法实现

3.4 压电参数计算

3.5 本章总结

第四章 系统设计

4.1 系统架构

4.2 数据传输协议设计

4.3 软件设计

4.4 本章总结

第五章 系统实现

5.1 开发环境

5.2 客户端实现

5.3 服务器实现

5.4 控制端实现

5.5 本章总结

第六章 结论

致谢

参考文献

附录