基于LabVIEW的虚拟传感器的设计与实现

摘要

计算机技术和网络技术的飞速发展，多种优秀的虚拟仪器开发平台的推出，使得虚拟仪器技术渗透到国民经济与工农业生产中的各个行业，拥有非常广泛的应用前景。虚拟仪器作为现代仪器的一个主要发展方向，在测量和控制方面都有无以伦比的强大功能和灵活性，如今它作为传统仪器的主要替代方式，在科学研究和工业生产中得到广泛的应用。 利用虚拟仪器测试系统，可实现信号的实时采集、分析和处理。实验测试表明，系统简化了操作步骤，提高了测量精度，具有性能稳定、可靠、操作方便等特点。 本文首先介绍将虚拟仪器引入到传感器中的意义，接着对虚拟仪器的硬件系统、软件系统及开发平台进行了介绍，然后以IN公司的LabVIEW8.20 Express为平台，并以温度测量实验为例，讨论了如何利用虚拟仪器设计传感器实验。本文还利用数据采集卡，开发了光纤位移测试系统，对系统硬件平台构成和软件设计方法分别进行了阐述，并进行了光纤传感器静态标定。最后提出了将传感器教学与虚拟仪器技术结合，从而提高学生实际动手能力，激发学生学习兴趣和探索精神，实现实验教学与工业实际应用零距离的实践教学新方案。

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论文说明：图表目录

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致谢

第一章 导 论

1.1引言

1.2传感器的概念

1.3虚拟仪器技术

1.3.1虚拟仪器技术的三大组成部分

1.3.2虚拟仪器技术的四大优势

1.4将虚拟仪器应用到传感器中的意义

1.5国内外研究情况

1.6本论文的研究内容、拟解决的关键问题及预期效果

第二章虚拟仪器及Lab VIEW

2.1虚拟仪器组成与结构

2.2虚拟仪器的特点

2.3虚拟仪器的演化与发展趋势

2.3.1虚拟仪器的演化

2.3.2虚拟仪器的发展趋势

2.4.图形化编程语言LabVIEW

2.4.1引言

2.4.2 LabVIEW软件的特点

2.4.3 Lab VIEW的运行机制

2.4.4 LabVIEW的操作模板

2.4.5虚拟仪器程序的调试

2.4.6 Lab VIEW初步操作

第三章数据采集技术

3.1数据采集(DAQ)

3.1.1数据采集系统的构成

3.1.2采样频率

3.1.3输入信号类型

3.1.4输入信号的连接方式

3.1.5信号调理

3.1.6数据采集卡(DAQ)

3.1.7 Lab VIEW数据采集模块的分类

3.2模拟输入(Analog Input)

3.2.1模入参数说明

3.2.2简易模入(Ease Analog VIs)

3.2.3中级模入Analog Lnput

第四章 基于虚拟仪器环境下光纤位移测试系统的设计

4.1引言

4.2系统设计

4.2.1光纤测位移原理

4.2.2测试系统构成

4.3软件设计与实现

4.4测试及结果分析

第五章基于虚拟仪器的热电阻测温实验系统设计

5.1引言

5.2系统硬件结构设计

5.3数据采集系统

5.4系统软件设计

5.4.1数据的采集模块

5.4.2数据的显示模块

第六章基于虚拟仪器技术的传感器综合实验教学

6.1引言

6.2传感器实验课程的内容

6.2.1传感器理论课程的结构

6.2.2传感器试验课程结构

6.3虚拟仪器用于传感器实验教学的平台

6.3.1实验系统的组成

6.3.2实验系统的应用

第七章总结与展望

7.1课题总结

7.2展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文