虛擬儀器課程設(shè)計(jì)

1、湖 南 科 技 大 學(xué)課 程 設(shè) 計(jì)課程設(shè)計(jì)名稱： 虛擬儀器課程設(shè)計(jì) 學(xué) 生 姓 名： 黃 俊 學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè)及班級 ： 測控技術(shù)與儀器一班 學(xué) 號： 1203030120 指 導(dǎo) 教 師： 毛征宇 郭迎福 年 月 日課程設(shè)計(jì)任務(wù)書1、設(shè)計(jì)目的： 在學(xué)習(xí)和了解虛擬儀器及總線技術(shù)與LabVIEW開發(fā)平臺的基本原理和方法的基礎(chǔ)上，使學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合，深入了解虛擬儀器技術(shù)及LabVIEW編程技術(shù)在工程常見領(lǐng)域的測量與分析的應(yīng)用，提高學(xué)生將虛擬儀器、測試技術(shù)和電子、機(jī)械、通訊等多學(xué)科的綜合應(yīng)用能力和實(shí)際動手能力。2、學(xué)生提交設(shè)計(jì)期限： 在本學(xué)期2015年12月14日至2015年12月

2、25日完成，設(shè)計(jì)必須學(xué)生本人交指導(dǎo)老師評閱，指導(dǎo)教師將組織部分學(xué)生答辯。3、本設(shè)計(jì)參考材料： LabVIEW2010基礎(chǔ)教程基于LabVIEW的虛擬儀器設(shè)計(jì)虛擬儀器 虛擬儀器技術(shù)分析與應(yīng)用 測試技術(shù)4、設(shè)計(jì)題目的選定： 參考設(shè)計(jì)題目附后頁，必須選二題（一般信號分析的虛擬儀器設(shè)計(jì)和工程測試實(shí)驗(yàn)教學(xué)虛擬儀器各一題）。5、設(shè)計(jì)要求：1、 查閱相關(guān)資料；2、 提出整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案；3、 詳細(xì)設(shè)計(jì)虛擬儀器各部分的原理、組成及具體實(shí)現(xiàn)過程；4、 說明前面板控件布置、流程圖（節(jié)點(diǎn)和圖框）編輯和數(shù)據(jù)流實(shí)現(xiàn)方法；5、 運(yùn)行檢測（仿真檢測和實(shí)測檢測。）6、設(shè)計(jì)成果及處理說明書主要章節(jié)：1.設(shè)計(jì)成果（包括說明書、前

3、面板窗口設(shè)計(jì)和程序代碼編輯及其程序軟件）；2 設(shè)計(jì)說明書格式及主要章節(jié)：a. 封面（參照學(xué)院規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)）；b. 設(shè)計(jì)任務(wù)書（包括選定設(shè)計(jì)題目與要求）；c. 目錄d. 說明書正文；（主要章節(jié)包括：系統(tǒng)總體方案分析及確定；虛擬儀器設(shè)計(jì)步驟詳細(xì)介紹；程序調(diào)試運(yùn)行與結(jié)果分析等）e. 設(shè)計(jì)總結(jié)及體會；f. 參考文獻(xiàn)7、設(shè)計(jì)所得學(xué)分及成績評定：本設(shè)計(jì)單獨(dú)算學(xué)分及成績：占2個(gè)學(xué)分。考核與評分主要分四個(gè)方面：1 學(xué)生平時(shí)出勤及工作態(tài)度；2 虛擬儀器設(shè)計(jì)正確性及前面板布置實(shí)用、美觀程度；3 說明書、軟件編寫規(guī)范、調(diào)試分析結(jié)果及獨(dú)立工作能力；4 答辯成績。8、設(shè)計(jì)進(jìn)度與答疑：1、 確定設(shè)計(jì)題目及查閱資料，并確定方案

4、：12.1412. 15日； 2、 虛擬儀器設(shè)計(jì)及編程 12.1612.21日；3、 運(yùn)行調(diào)試檢測與修改，撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告：12.2212.25日；4、 提交設(shè)計(jì)報(bào)告，學(xué)生答辯：12.2612.28日。 學(xué)生簽名： 指導(dǎo)老師簽名： 學(xué) 號： 日 期： 日 期： 目 錄第一章 虛擬調(diào)制解調(diào)器4 1. 方案確定4 1.1 開發(fā)平臺4 1.2 調(diào)制解調(diào)器4 1.3 調(diào)制解調(diào)器的作用4 1.4 調(diào)制解調(diào)器的工作原理5 2. 調(diào)制解調(diào)原理5 2.1 調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表達(dá)以及特性5 2.2 調(diào)幅波的解調(diào)6 3. 設(shè)計(jì)步驟7 3.1 程序總體設(shè)計(jì)7 3.2 前面板設(shè)計(jì)8 3.3 程序設(shè)計(jì)8 4. 運(yùn)行檢驗(yàn)9第2

5、章 應(yīng)變測試虛擬儀器10 1. 方案確定10 2. 應(yīng)變測試10 2.1 應(yīng)變測量的特點(diǎn)10 2.2 應(yīng)變測量儀器的種類10 2.3 應(yīng)變測試原理11 3. 設(shè)計(jì)步驟14 3.1 應(yīng)變測試前面板14 3.2 壓力測試前面板15 4. 程序設(shè)計(jì)16 4.1 應(yīng)變測試程序圖16 4.2 程序圖中主要節(jié)點(diǎn)17 4.3 壓力測量程序框圖17 5. 程序運(yùn)行與結(jié)果分析18 5.1 應(yīng)變測試與調(diào)試結(jié)果分析18 5.2壓力測試與結(jié)果分析18 總結(jié)20 參考文獻(xiàn)20第一章、虛擬調(diào)制解調(diào)器 1. 方案確定 1.1 開發(fā)平臺 在虛擬儀器系統(tǒng)中，信號的獲取與采集是由計(jì)算機(jī)為核心的硬件平臺來完成的。在此硬件的基礎(chǔ)上，

6、調(diào)用測試軟件賴完成某種功能的測試任務(wù)，便可構(gòu)成該種功能的虛擬測量儀器。在同一個(gè)硬件平臺上，調(diào)用不同的測試軟件就可以構(gòu)成不同的測試軟件。如對采集的數(shù)據(jù)局通過測試軟件進(jìn)行標(biāo)定和數(shù)據(jù)點(diǎn)的顯示就構(gòu)成了一臺數(shù)字示波器；如對采集的數(shù)據(jù)利用軟件進(jìn)行FFT變換，就構(gòu)成了一臺頻譜分析儀在這里我們就使用LabVIEW,對一個(gè)發(fā)生信號和一個(gè)載波信號，通過波特沃斯低通濾波器對兩個(gè)信號進(jìn)行處理，以及之后使用兩個(gè)示波器對兩個(gè)信號進(jìn)行分別的顯示。1.2 調(diào)制解調(diào)器 調(diào)制解調(diào)器，是計(jì)算機(jī)與電話線之間進(jìn)行信號轉(zhuǎn)換的裝置，由調(diào)制器和解調(diào)器兩部分組成，調(diào)制器是把計(jì)算機(jī)的數(shù)字信號調(diào)制成可在電話線上傳輸?shù)穆曇粜盘柕难b置，在接收端，解調(diào)

7、器再把聲音信號轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能接收的數(shù)字信好。通過解調(diào)器和電話線就可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間的數(shù)字通信。 1.3 調(diào)制解調(diào)器的作用 調(diào)制解調(diào)器是調(diào)制器解調(diào)器的簡稱。它安裝在電腦和電話之間，使電腦可以通過電話線與另一臺電腦進(jìn)行信息交換。電話系統(tǒng)的主要功能是傳輸聲音信號。由于電話線分布很廣，為電腦之間的連接提供了條件，也為人們連入互聯(lián)網(wǎng)提供了方便。電話線路是傳輸聲音信號的，而電腦發(fā)送的是數(shù)字信號，要使數(shù)字信號能夠通過電話線路傳輸，必須使用解調(diào)器。調(diào)制是將數(shù)字信號與音頻載波組合，產(chǎn)生適用于電話線上傳輸?shù)囊纛l信號（模擬信號），解調(diào)是從音頻信號中恢復(fù)出數(shù)字信號。調(diào)制解調(diào)器從電腦接收到數(shù)字信號后，將它們轉(zhuǎn)換成聲音信

8、號，然后通過電話系統(tǒng)傳輸出去；在接收端，另一個(gè)調(diào)制解調(diào)器將這些聲音信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，即進(jìn)行解調(diào)，再發(fā)送給電腦。這樣，通過電話線就把兩臺電腦連接起來了。它是為數(shù)據(jù)通信的數(shù)字信號在具有有線寬帶的模擬信道上進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸而設(shè)計(jì)的，一般由基帶處理、調(diào)制解調(diào)、信號放大和濾波、均衡等部分組成。 1.4 調(diào)制解調(diào)器的工作原理調(diào)制解調(diào)器由發(fā)送、接收、控制、接口、操縱面板及電源等部分組成。數(shù)據(jù)終端設(shè)備以二進(jìn)制串行信號形式提供發(fā)送的數(shù)據(jù)，經(jīng)接口轉(zhuǎn)換為內(nèi)部邏輯電平送入發(fā)送部分，經(jīng)調(diào)制電路調(diào)制成線路要求的信號向線路發(fā)送。接收部分接受來自線路的信號，經(jīng)濾波、反調(diào)制、電平轉(zhuǎn)換后還原成珊瑚籽信號送入數(shù)字終端設(shè)備。電話線可

9、以使通信的雙方在相距幾千公里的地方相互通話，是由于每隔一定距離都設(shè)有中繼放大設(shè)備，保證話音清晰。在這些設(shè)備上若再配置調(diào)制解調(diào)器，則能通電弧的地方就可以傳輸數(shù)據(jù)。調(diào)制解調(diào)器一般有三種工作方式：掛機(jī)方式、通話方式、聯(lián)機(jī)方式。電話線未接通是掛機(jī)方式；雙方通過電話進(jìn)行通話是通話方式；調(diào)制解調(diào)器已聯(lián)通，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸是聯(lián)機(jī)方式。 2. 調(diào)制解調(diào)原理 2.1 調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表達(dá)式及其特性 （1-2-1） 上式中， 是常量； 高頻載波角頻率； 低頻還變信號，其上限角頻率為 該式就是調(diào)幅波的一般數(shù)學(xué)表達(dá)式，它反映了低頻緩變信號對一高頻（）振蕩信號（）的控制。通常。 一般將控制高頻信號的緩變信號稱為調(diào)制信號，載送緩

10、變信號的高頻（）振蕩信號稱為載波。利用信號來控制或改變高頻振蕩的幅值稱為調(diào)制過程。如下圖： 乘法器 F(t) U(t) Z(t) 圖1.1 調(diào)制原理框圖 2.2 調(diào)幅波的解調(diào)調(diào)幅波的幅值反映調(diào)制信號熟知的變化，在調(diào)制器之后加解調(diào)器，可將被測的調(diào)制信號與調(diào)幅波分離，并最后提取出來。解調(diào)器由乘法器和低通濾波器組成，其原理框圖如下圖所示： 乘 法 器 低 通 濾 波 器 圖1.2 解調(diào)原理框圖 解調(diào)器中的乘法器有兩個(gè)輸入信號，一個(gè)是待解調(diào)的調(diào)幅波u(t): （1-2-2） 式中，E比例常數(shù)。 乘法器的另一個(gè)輸入信號成為參考信號，它應(yīng)是與載波頻率相同的高頻信號，考慮到實(shí)際情況，載波信號會有一個(gè)相位差，

11、則為： （1-2-3） 于是，乘法器輸出y(t)為： （1-2-4） 當(dāng)乘法器后接的低通濾波器的截止頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于頻率，并大于信號在z（t）的最高頻率時(shí)，式中的頻率分量項(xiàng)將被低通濾波器大大衰減，而只有差頻信號輸出，于是解調(diào)器的輸出f(t)為： （1-2-5） 式中，為比例常量，可由實(shí)驗(yàn)標(biāo)定得出。3. 設(shè)計(jì)步驟3.1 程序總體設(shè)計(jì) 程序整體設(shè)計(jì)分為前面板設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)，流程如下：開始初始化前面板設(shè)計(jì)程序框圖設(shè)計(jì)否運(yùn)行前面板波形顯示是否正確是退出數(shù)據(jù)保存圖1.3 程序流程圖 3.2 前面板設(shè)計(jì) 在前面設(shè)計(jì)版面添加九個(gè)輸入型數(shù)字控件，供使用者輸入采樣頻率、采樣點(diǎn)數(shù)、高頻信號頻率、低頻信號頻率等。 添加

12、兩個(gè)輸出顯示型控件，兩個(gè)輸出顯示型控件分別代表調(diào)制波和解調(diào)波。執(zhí)行新式圖形波形圖操作，調(diào)入圖形控件，橫軸為時(shí)間，縱軸為幅值。 前面板設(shè)計(jì)如下圖1.4所示：圖1.4 虛擬調(diào)制解調(diào)器前面板設(shè)計(jì)圖3.3 程序設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)虛擬正弦波信號發(fā)生器的流程圖基礎(chǔ)上再增加一個(gè)正弦波發(fā)生器圖標(biāo)，即執(zhí)行信號處理信號生成正弦波，就可以加入正弦波發(fā)生器圖標(biāo)。另外執(zhí)行函數(shù)信號處理濾波器Butterworth濾波器，就調(diào)入了巴特沃斯濾波器的圖標(biāo)。連線組成完整流程圖，如下圖1.5所示：圖1.5 虛擬調(diào)制解調(diào)器程序圖設(shè)計(jì)4. 運(yùn)行檢驗(yàn) 運(yùn)行程序，對程序當(dāng)中設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，是程序前面板上能夠清楚地表達(dá)出設(shè)計(jì)結(jié)果。設(shè)置低頻調(diào)制

13、信號的頻率為1Hz，幅值為1V，初始相位00；設(shè)置載波高頻信號的頻率為1OHz，幅值為1V，初始相位00 ；設(shè)置巴特沃斯濾波器的低截止頻率為2Hz ； 設(shè)置對調(diào)制和載波信號的采樣率均為50Hz，采樣點(diǎn)數(shù)均為200點(diǎn)。所得結(jié)果如下圖1,6所示：圖1.6 程序運(yùn)行結(jié)果示意圖第2章 應(yīng)變測試虛擬儀器設(shè)計(jì)1. 方案確定 為實(shí)現(xiàn)多個(gè)信號之間的相互切換，需要有一個(gè)發(fā)生器能產(chǎn)生多種波形，并能實(shí)現(xiàn)各個(gè)輸入?yún)?shù)的即時(shí)改變，實(shí)現(xiàn)信號的同事顯示，設(shè)計(jì)一個(gè)虛擬仿真信號發(fā)生器是一種很好地方法。應(yīng)變測試技術(shù)是機(jī)械工程中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)一一，傳統(tǒng)的應(yīng)變測試技術(shù)已經(jīng)不能夠適應(yīng)現(xiàn)代測試技術(shù)發(fā)展的需要。虛擬儀器技術(shù)以計(jì)算機(jī)我為核

14、心，是目前測試技術(shù)的發(fā)展方向。現(xiàn)參考傳統(tǒng)的應(yīng)變測試流程，設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)的執(zhí)行流程，從底層開發(fā)了完成基本測試與控制功能的模塊：初始化參數(shù)、調(diào)平衡、濾波、應(yīng)力及載荷的顯示、系統(tǒng)的靜態(tài)標(biāo)定等。最后再利用測試系統(tǒng)進(jìn)行測試?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)的虛擬儀器技術(shù)具有以下的特點(diǎn)：軟件是核心、靈活性和可擴(kuò)展性、性價(jià)比高、人機(jī)界面良好、能和其他設(shè)備進(jìn)行互聯(lián)。因此虛擬儀器可以取代傳統(tǒng)的一起，在重組一起的功能和技術(shù)性能方面具有經(jīng)濟(jì)新和靈活性，因而比較適合當(dāng)代科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展和科學(xué)研究不斷深化所提出的更高更新的測試測量需求。2. 應(yīng)變測試原理 2.1 應(yīng)變測量的特點(diǎn) 應(yīng)變測量是眼界機(jī)械結(jié)構(gòu)和機(jī)械強(qiáng)度問題的一種重要手段。目前測定構(gòu)建

15、應(yīng)變測量的方法主要有電阻應(yīng)變測量、光測彈性力學(xué)、脆性涂層法、云紋方法等。在各種應(yīng)變測量方法中，電阻應(yīng)變測量法師實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析中運(yùn)用最廣的一種方法。 2.2 應(yīng)變測量儀器的種類 應(yīng)變測量儀器的種類很多，分類的方法也很多，按照測量儀器的工作頻率范圍以及測量對象的頻帶，主要分為六種：靜態(tài)應(yīng)變儀、數(shù)字靜態(tài)應(yīng)變儀、靜動態(tài)應(yīng)變儀、動態(tài)應(yīng)變儀、超動態(tài)應(yīng)變儀、應(yīng)變測量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 2.3 應(yīng)變測試原理 應(yīng)變測量時(shí)一種有效的測試和轉(zhuǎn)換技術(shù)，用于多種物理量的檢測與計(jì)量。在各種應(yīng)變測量的方法中，電阻應(yīng)變測量方法是實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析中應(yīng)用最廣泛的的一種方法。 應(yīng)變測試是研究構(gòu)件應(yīng)力狀態(tài)的重要手段，通過應(yīng)變測試還可以了解構(gòu)建

16、的變形；應(yīng)變測試的方法也可以推廣到與應(yīng)變有密切關(guān)系的其他機(jī)械量測試中。本次實(shí)驗(yàn)用的應(yīng)變測試虛擬儀器硬件組成如下圖： 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集卡信號調(diào)理卡 應(yīng)變片圖2.1 應(yīng)變測試的虛擬儀器結(jié)構(gòu) 電阻應(yīng)變片將被測對象的變形轉(zhuǎn)換為電阻值的變化，根據(jù)測試的具體要求可以選擇不同種類的電阻應(yīng)變片和不同的不知與組橋方式。本次實(shí)驗(yàn)用BF120-5AA型電阻銀邊片，平行粘貼在貼在傳感器是煙臺的等強(qiáng)度懸臂梁上距中性層距離相等的上下兩面，其示意圖如下圖所示： 300 R2 R4 R6 4 R1 R3 R5 110 260 20 60 圖2.2 應(yīng)變測試懸臂梁結(jié)構(gòu)示意圖 根據(jù)材料力學(xué)理論，應(yīng)變值為： （2-2-1） 式中：P

17、載荷（N）。 X在合作用電到應(yīng)變測量點(diǎn)的距離（m）。 Y力的作用點(diǎn)到構(gòu)建中性層的距離（m）。 E材料的彈性模量（）。 b應(yīng)變測量點(diǎn)的構(gòu)件寬度（m）。 h應(yīng)變測量點(diǎn)的構(gòu)件高度（m）。 全橋測試電路如圖2.3（a）所示，圖中EX是信號調(diào)理卡提供的2.5V激勵(lì)電壓，信號分別連接到信號調(diào)理卡0通道“CH(0)+”和“CH（0）-”輸入端。如圖2.3（b）所示，半橋測試時(shí)用應(yīng)變片R5和R6介入電橋相鄰兩臂組成應(yīng)變測試電路。圖中EX是信號調(diào)理卡提供的2.5V激勵(lì)電壓；Rc是信號調(diào)理卡提供的組橋電阻?！癈H(1)+”是信號正極，接信號調(diào)理卡1通道正極；“CH（1）-”是信號負(fù)極，在信號調(diào)理卡內(nèi)部引到信號調(diào)理

18、卡1通道負(fù)極。 （a） 全橋 （b 半橋圖2.3 應(yīng)變測試電路 當(dāng)變形構(gòu)件變形產(chǎn)生應(yīng)變時(shí)，應(yīng)變片的電阻變化率為： (2-2-2)式中： K為應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)。全橋測試的電壓信號為： （2-2-3）半橋測試的電壓信號為： (2-2-4)實(shí)際測試時(shí)，由于構(gòu)件變形前各種原因造成的電橋不平衡，使得，因此實(shí)際的應(yīng)變計(jì)算公式要比式2-2-3和式2-2-4復(fù)雜一些。LabVIEW的轉(zhuǎn)換應(yīng)變計(jì)讀數(shù)VI在編程數(shù)值縮放函數(shù)子選板中，下圖所示為它的圖標(biāo)及參數(shù)： 圖2.4 應(yīng)變轉(zhuǎn)換函數(shù) 圖2.4 中各選項(xiàng)及其含義如下。l Rg： 應(yīng)變片未變形的電阻值，默認(rèn)值120。l GF： 應(yīng)變片靈敏度系數(shù)，默認(rèn)值為2.使用時(shí)應(yīng)

19、根據(jù)應(yīng)變片參數(shù)輸入準(zhǔn)確直。l V： 泊松比。僅在某些組橋方式時(shí)需要輸入。l Vsg: 應(yīng)變測量信號電壓。默認(rèn)數(shù)據(jù)類型是波形，可以選擇為標(biāo)量數(shù)據(jù)。如果輸入波形數(shù)據(jù)，則輸出的應(yīng)變數(shù)據(jù)類型也是波形。l Vex: 激勵(lì)電壓，默認(rèn)值為3.33V。根據(jù)所用信號調(diào)理設(shè)備選擇。l Vinit： 初始電壓，即開始應(yīng)變測量前的信號電壓。這個(gè)VI進(jìn)行應(yīng)變轉(zhuǎn)換時(shí)總是將當(dāng)前信號電壓值與初始電壓值進(jìn)行比較，進(jìn)行相對計(jì)算。由于構(gòu)件變形前各種原因造成的電橋不平衡，使得，所以一般情況下不應(yīng)該忽略這個(gè)參數(shù)。l Rl: 導(dǎo)線電阻。導(dǎo)線不超過2m時(shí)可以忽略導(dǎo)線電阻。l 應(yīng)變值： 通常來說用“應(yīng)變”這個(gè)單位太大了，一直與數(shù)據(jù)值太小，所

20、以應(yīng)該乘以，將它轉(zhuǎn)換為微應(yīng)變。l 電橋配置選擇應(yīng)變測試的電橋配置方法。求出構(gòu)件應(yīng)便后，根據(jù)它的幾何尺寸和材料力學(xué)公式，很容易得到它的撓曲軸表達(dá)式和撓度值。SC-2043-SG是專門的應(yīng)變信號調(diào)理卡，有8個(gè)應(yīng)變信號輸入通道，具有組橋、放大、低通濾波、過電壓保護(hù)和2.5V電壓激勵(lì)等功能。應(yīng)變信號經(jīng)信號調(diào)理卡處理后用數(shù)據(jù)采集卡轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，最后用計(jì)算機(jī)軟件得到測試結(jié)果。電阻應(yīng)變式壓力傳感器安裝在壓力信號發(fā)生器上，壓力信號發(fā)生器內(nèi)部裝有壓力可調(diào)的液體，同時(shí)有指針式壓力表便于觀察對照。流體的壓力作用在傳感器膜片上使彈性筒變形，彈性筒上粘有4片電阻應(yīng)變片并聯(lián)成全橋。電橋電壓的變化就反映了壓力的變化，因此

21、采用電阻應(yīng)變式壓力傳感器進(jìn)行壓力測試可以參考全橋應(yīng)變的實(shí)驗(yàn)原理。壓力信號接入信號調(diào)理卡2通道；計(jì)算機(jī)軟件根據(jù)采集的電信號和創(chuàng)去年起出廠標(biāo)定數(shù)據(jù)計(jì)算得到壓力值。 3. 設(shè)計(jì)步驟 3.1 應(yīng)變測試前面板 （1）執(zhí)行“控件>>圖形顯示控件>>Express XY圖”放置一個(gè)顯示波形的控件， 單擊右鍵，找到“顯示項(xiàng)>>標(biāo)簽”把它的標(biāo)簽改為撓曲軸。 （2）執(zhí)行“控件>>圖形顯示控件>>波形圖表”在放置好的波形圖表控件上點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，找到將圖表分格顯示， （3）連續(xù)執(zhí)行“控件>>數(shù)值輸入控件>>數(shù)值輸入”放置兩個(gè)數(shù)值輸入控

22、件分別按照前面的的該標(biāo)簽步驟把它的標(biāo)簽分別改為應(yīng)變靈敏度系數(shù)、激勵(lì)電壓，用來控制靈敏度和電壓。連續(xù)執(zhí)行“控件>>數(shù)值顯示控件>>數(shù)值顯示控件”放置三個(gè)數(shù)值顯示控件，并把 （4） 它們的標(biāo)簽改為應(yīng)變值、最大 撓度 、電壓值，用以顯示測試所得到的的結(jié)果 （5）執(zhí)行“控件>>新式>>修飾>>上凸盒”用來裝飾所有控件使之美觀。如圖2.5所示：圖2.5 應(yīng)變測試實(shí)驗(yàn)前面板3.2 壓力測試前面板：（1） 執(zhí)行“控件>>數(shù)值顯示控件>>量表”放置一個(gè)表盤，并把數(shù)值顯示項(xiàng)取出。（2） 執(zhí)行“控件>>數(shù)值輸入控件&g

23、t;>數(shù)值輸入控件”取出三個(gè)數(shù)值輸入控件，并把它們的標(biāo)簽改為輸出靈敏度、零點(diǎn)輸出、量程，用以顯示控制值。（3） 執(zhí)行“控件>>圖形顯示控件>>波形圖表”放置在前面板，并把它的屬性改為量程是5。如圖2.6所示：圖2.6 壓力測試實(shí)驗(yàn)前面板4. 程序設(shè)計(jì)4.1 應(yīng)變測試程序框圖： （1）執(zhí)行“函數(shù)>>編程>>數(shù)組>>索引數(shù)組”放置在程序框圖 （2）執(zhí)行“函數(shù)>>編程>>Express>>仿真信號”放置在程序框圖 （3）執(zhí)行“函數(shù)>>數(shù)學(xué)>>概率與統(tǒng)計(jì)>>均值”放

24、置在程序框圖中 （4）執(zhí)行“函數(shù)>>編程>>比較>>選擇”放置兩個(gè)在程序框圖中 （5）執(zhí)行“函數(shù)>>編程>>數(shù)學(xué)>>數(shù)值>>縮放>>轉(zhuǎn)換應(yīng)變計(jì)讀數(shù)”放置兩個(gè)在程序框圖中 （6）執(zhí)行“函數(shù)>>編程>>數(shù)值>>最近數(shù)取整” （7）執(zhí)行“函數(shù)>>編程>>數(shù)值>>向下取整” （8）執(zhí)行“函數(shù)>>編程>>簇、類與變體>>捆綁” （9）按照設(shè)計(jì)思想連線即可完成設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)框圖如圖2.7所示：圖2.7 壓力測

25、試程序框圖4.2 程序框圖中主要節(jié)點(diǎn)有： 1、 “從動態(tài)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換”VI將采集的兩個(gè)通道的動態(tài)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為二維數(shù)組； 2、采樣數(shù)據(jù)除以10（應(yīng)變調(diào)理卡10倍增益），轉(zhuǎn)換為原始電壓值； 3、索引數(shù)組函數(shù)從采樣數(shù)據(jù)中分離出全橋測量電壓信號的半橋測量電壓信號； 4、用“均值”VI分別取兩通道100個(gè)采樣數(shù)據(jù)的平均值； 5、Convert Strain Gauge Reading VI 將信號電壓值轉(zhuǎn)換為應(yīng)變值； 6、應(yīng)變轉(zhuǎn)換為變形的的VI；應(yīng)變轉(zhuǎn)換函數(shù)的應(yīng)變片電阻參數(shù)使用默認(rèn)值120；初始電壓值由“置零”按鈕控制，可以隨時(shí)取初始變形參考點(diǎn)。函數(shù)的輸出為應(yīng)變值，乘以轉(zhuǎn)換為微應(yīng)變。4.3 壓力測量程序框圖： （1）執(zhí)行“函數(shù)>>數(shù)學(xué)>>概率與統(tǒng)計(jì)>>均值”放置一個(gè)在程序框圖中 （2）執(zhí)行“函數(shù)>>編程>>數(shù)值>>取絕對值”放置一個(gè)在程序框圖中 （3）執(zhí)行“函數(shù)>>數(shù)值”分別拿出四則運(yùn)算符號放置在程序框圖中 （4）按照設(shè)計(jì)思路連線即可，程序框圖如圖2.8所示：圖2.8 壓力測試程序框圖5. 程序運(yùn)行與結(jié)果分析5.1 應(yīng)變測試與調(diào)試結(jié)果分析 電阻式應(yīng)變片壓力傳感器安裝在壓力信號發(fā)生器上，壓力信號接入