內(nèi)蒙古大學(xué)傳感器與檢測(cè)技術(shù)講義第16章位移測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、第16章 位移測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)16.1 設(shè)計(jì)要求用霍爾傳感器設(shè)計(jì)一個(gè)量程范圍為0.60.6mm的位移測(cè)量?jī)x?；魻杺鞲衅魇抢没魻栃?yīng)實(shí)現(xiàn)磁電轉(zhuǎn)換的一種傳感器。當(dāng)霍爾元件作線性測(cè)量時(shí)，最好選用靈敏度低一點(diǎn)、不等位電位小、穩(wěn)定性和線性度優(yōu)良的霍爾元件。當(dāng)物體在一對(duì)相對(duì)的磁鐵中水平運(yùn)動(dòng)時(shí)，在一定的范圍內(nèi)，磁場(chǎng)的大小隨位移的變化而發(fā)生線性變化，利用此原理可制成位移測(cè)量器。通過(guò)本設(shè)計(jì)，要掌握以下內(nèi)容： 了解霍爾傳感器測(cè)量位移的原理 掌握霍爾元件的測(cè)量電路 測(cè)量電路硬件實(shí)現(xiàn)后，當(dāng)輸出模擬信號(hào)時(shí)，會(huì)用數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行采集 掌握采集后的信號(hào)在LabVIEW中的處理，實(shí)現(xiàn)位移值的顯示 了解分別采用軟件仿真和實(shí)際硬件

2、電路時(shí)，在LabVIEW中編程與處理的不同16.2 電路原理與設(shè)計(jì)1傳感器模型建立霍爾傳感器基于霍爾效應(yīng)，用公式表示如下 （16-1）式中，UH為霍爾電壓；KH為霍爾元件靈敏度；I為控制電流；B為垂直于霍爾元件表面的磁感應(yīng)強(qiáng)度。兩塊相對(duì)的磁鐵間形成磁場(chǎng)，當(dāng)物體在沿垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，在一定的測(cè)量范圍內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度與位移的關(guān)系是近似線性的，所以輸出電壓與位移也存在線性關(guān)系。圖16-1所示為實(shí)際霍爾傳感器測(cè)量位移的特性，可見(jiàn)在0.60.6mm之間，電壓位移關(guān)系近似線性。對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，由于實(shí)際數(shù)據(jù)是經(jīng)過(guò)放大后的數(shù)據(jù)，在擬合前要將數(shù)據(jù)除以放大倍數(shù)。擬合后的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 （16-2）式中，UH為

3、霍爾元件輸出電壓，單位為mV；X為被測(cè)位移量，單位為mm。圖16-1 霍爾位移傳感器的特性由以上分析可知，霍爾位移傳感器只在很小的范圍內(nèi)呈線性，所以它是用來(lái)測(cè)量微小位移的。在Mulitisim中霍爾傳感器模型的建立如圖16-2所示（圖中1、2為激勵(lì)電極，3、4為霍爾電極），它的測(cè)量范圍是0.60.6mm。V1可模擬位移，壓控電壓源V2模擬霍爾元件隨位移而變化的輸出電壓UH。圖16-2 霍爾傳感器模型2放大電路設(shè)計(jì)霍爾電勢(shì)一般在mV量級(jí)，在實(shí)際使用時(shí)必須加放大電路，此處加的是差分放大電路，如圖16-3所示。圖16-3 測(cè)量電路3電路仿真分析1）交流分析 將圖16-3所示電路的1和2節(jié)點(diǎn)之間改接一

4、個(gè)交流電壓源，設(shè)其幅值和相位分別為1V和50Hz，然后對(duì)電路進(jìn)行交流分析，設(shè)開(kāi)始和終止頻率分別為1Hz和1MHz，輸出節(jié)點(diǎn)選擇節(jié)點(diǎn)12，其他設(shè)置按默認(rèn)設(shè)置，仿真結(jié)果如圖16-4所示，該放大電路的帶寬約100kHz。2）傅里葉分析 電路的輸入端仍然接上面的交流源，對(duì)電路進(jìn)行傅里葉分析，其設(shè)置如圖16-5所示，頻率分辨率（基本頻率）項(xiàng)和采樣停止時(shí)間項(xiàng)都可通過(guò)單擊其后的“Estimate”按鈕進(jìn)行估計(jì)，輸出節(jié)點(diǎn)仍然選擇12點(diǎn)，分析結(jié)果如圖16-6所示，由圖中表格可知電路的總諧波失真（THD）較小，各次諧波的幅值也非常小。 圖16-4 交流分析結(jié)果 圖16-5 傅里葉分析設(shè)置3）直流掃描分析 按圖16

5、-3所示輸入端接霍爾傳感器模型，對(duì)模擬實(shí)際位移量的電壓源V1進(jìn)行直流參數(shù)掃描，分析設(shè)置如圖16-7所示，掃描的范圍為0.60.6V，每0.2V掃描一次，輸出節(jié)點(diǎn)選擇節(jié)點(diǎn)12，掃描的結(jié)果如圖16-8所示，可見(jiàn)在0.60.6mm位移范圍內(nèi)，電路的輸出近似線性。 圖16-6 傅里葉分析結(jié)果 圖16-7 直流掃描分析設(shè)置4）傳遞函數(shù)分析 將放大電路的輸入端改接一小信號(hào)直流電壓源作為輸入源，然后進(jìn)行傳遞函數(shù)分析，結(jié)果如圖16-9所示，放大電路的放大倍數(shù)約為4.8倍，電路輸入阻抗約為20k，輸出阻抗約為0.024。 圖16-8 直流掃描分析結(jié)果 圖16-9 傳遞函數(shù)分析結(jié)果5）參數(shù)掃描分析 滑動(dòng)變阻器RW

6、1的中心抽頭打在中間位置不變，對(duì)電阻R3的阻值進(jìn)行參數(shù)掃描，分析其大小的變化對(duì)電路放大倍數(shù)的影響。參數(shù)掃描的設(shè)置如圖16-10所示，要分析的輸出變量設(shè)為輸出節(jié)點(diǎn)與兩輸入節(jié)點(diǎn)之差的比值，即放大電路的放大倍數(shù)。參數(shù)掃描的分析結(jié)果如圖16-11所示，由于電阻R4為51k，所以當(dāng)反饋回路上總的電阻和R4的阻值不相等，即參數(shù)不對(duì)稱時(shí)，放大倍數(shù)并不等于反饋回路總電阻與R1阻值的比值，還和R4有關(guān)。 （a）分析參數(shù)設(shè)置 （b）輸出變量設(shè)置圖16-10 參數(shù)分析設(shè)置圖16-11 參數(shù)分析結(jié)果6）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理 電路調(diào)好后進(jìn)行仿真，可得表16-1的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。表16-1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果位移X/mm0.60.40.200.

7、20.40.6電壓Uo/mV464.408309.659154.9110.162598154.586309.334464.083用Matlab進(jìn)行對(duì)表16-1的實(shí)驗(yàn)結(jié)果擬合后得 （16-3）16.3 LabVIEW顯示模塊設(shè)計(jì)1位移測(cè)量子程序的設(shè)計(jì)由16.2節(jié)式（16-3）可得位移表達(dá)式 （16-4）根據(jù)式（16-4）可建立一個(gè)子VI，具體步驟如下。（1）從開(kāi)始菜單中運(yùn)行“National Instruments LabVIEW 8.2”，在“Getting Started”窗口左邊的Files控件里，選擇Blank VI建立一個(gè)新程序。（2）框圖程序的繪制：為了解決數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換問(wèn)題，采用上個(gè)設(shè)計(jì)

8、中采用的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的第3種實(shí)現(xiàn)方法設(shè)計(jì)程序框圖。用這種方法設(shè)計(jì)的子程序在接口電路設(shè)計(jì)時(shí)就不用考慮數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換了。利用For Loop進(jìn)行兩次自動(dòng)索引，使數(shù)據(jù)變?yōu)閱蝹€(gè)值顯示，這里省去了矩陣索引函數(shù)。需要注意的是，后面的數(shù)據(jù)通道不能設(shè)為自動(dòng)索引，否則輸出將不再是單個(gè)數(shù)值。圖中Input為時(shí)域信號(hào)采集器，它由控制模板I/O模塊里的波形函數(shù)經(jīng)矩陣化而成。連續(xù)的電壓波形在外層For循環(huán)內(nèi)必須加一個(gè)波形元素提取模塊把Y值提取出來(lái)，否則數(shù)據(jù)在里層For循環(huán)中不能利用自動(dòng)索引，達(dá)不到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的目的。根據(jù)式（16-4）在里層For循環(huán)中用常數(shù)和運(yùn)算函數(shù)構(gòu)建程序框圖，輸出為位移值，如圖16-12所示。圖16-12 程序

9、框圖（3）定義圖標(biāo)與連接器：雙擊右上角圖標(biāo)編輯后如圖16-13（a）所示。用鼠標(biāo)右鍵單擊前面板窗口中的圖標(biāo)窗格，在快捷菜單中選擇“Show Connector”，此時(shí)連接窗格為默認(rèn)模式，用鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)選一種單輸入單輸出的模式，左邊窗格與時(shí)域信號(hào)采集器Input相關(guān)聯(lián)，右邊窗格與位移顯示相關(guān)聯(lián)。關(guān)聯(lián)后的連接器窗格如圖16-13（b）所示。完成上述工作后，將設(shè)計(jì)好的VI保存。2接口電路的設(shè)計(jì)與編譯關(guān)于接口的研究及LabVIEW儀器向Multisim的導(dǎo)入的原理請(qǐng)參照第12章的內(nèi)容。本設(shè)計(jì)中接口電路的設(shè)計(jì)與編譯分以下幾步：（1）把Multisim安裝目錄下Sampling/LabVIEW Instru

10、ments/Templates/Input文件夾復(fù)制到另外一個(gè)地方。（2）在LabVIEW 中打開(kāi)步驟（1）中所復(fù)制的StarterInputInstrument .lvproj工程，如圖16-14所示。接口電路的設(shè)計(jì)是在Starter Input Instrument.vit中進(jìn)行的。 （a） （b）圖16-13 圖標(biāo)與連接器 圖16-14 StarterInputInstrument .lvproj工程圖（3）打開(kāi)Starter Input Instrument.vit的框圖面板，完成接口框圖的設(shè)計(jì)。在數(shù)據(jù)處理部分，選擇CASE結(jié)構(gòu)下拉菜單中的“Update DATA”選項(xiàng)進(jìn)行修改。按框圖

11、中的說(shuō)明，在結(jié)構(gòu)框中右鍵點(diǎn)擊選擇Select a VI，把在LabVIEW完成的子VI添加在“Update DATA”選項(xiàng)中即可。子VI輸入端Input與Multisim的對(duì)儀器的輸入端相連，在子VI的輸出端單擊鼠標(biāo)右鍵創(chuàng)建位移指示表，如圖16-15所示。程序框圖設(shè)計(jì)好后，要進(jìn)行前面板的設(shè)計(jì)，除了要完成功能外，還要兼顧美觀。設(shè)計(jì)好的前面板如圖16-16所示。完成修改后選擇重命名，保存為proj4.vit。（4）編譯之前，要對(duì)虛擬儀器進(jìn)行基本信息設(shè)置。打開(kāi)subVIs下的Starter Input Instrument_multisimInformation.vi的后面板，如圖16-17所示，在

12、儀器ID中和顯示名稱中填入唯一的標(biāo)志，如一起設(shè)為plotterproj4。同時(shí)把輸入端口數(shù)設(shè)為“1”，因?yàn)橹挥幸粋€(gè)電壓輸入；把輸出端口設(shè)為“0”，此模塊不需要輸出。設(shè)置完后另存為proj4_multisimInformation.vi，注意前半部分的名字和接口程序部分的命名必須一致。 圖16-15 接口部分設(shè)計(jì) 圖16-16 前面板設(shè)計(jì)圖16-17 虛擬儀器基本信息的修改（5）編譯屬性設(shè)置：打開(kāi)Build Specifications，用鼠標(biāo)右鍵單擊“Source Distribution”，選擇屬性設(shè)置，在保存目錄和支持目錄中，都將編譯完成后要生成的庫(kù)文件重命名，如proj4（.lib）。同

13、時(shí)在原文件設(shè)置中選擇總是包括所有包含的條目，如圖16-18所示。屬性設(shè)置完成并保存后，再在“Source Distribution”上單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中選擇“Build”即可。（6）編譯完成后，在Input文件夾下生成一個(gè)Build文件夾，打開(kāi)后把里面的文件復(fù)制到National InstrumentsCircuit Design Suite 10.0下的lvinstruments文件夾中，這樣就完成了虛擬儀器的導(dǎo)入，當(dāng)再打開(kāi)Multisim時(shí)，在LabVIEW儀器下拉菜單下就會(huì)顯示所設(shè)計(jì)的模塊（plotterproj4），如圖16-19所示。 圖16-18 編譯屬性設(shè)置 圖16-1

14、9 Multisim下LabVIEW儀器菜單霍爾位移測(cè)量電路的輸出接設(shè)計(jì)好的顯示模塊，對(duì)電路調(diào)零后可得圖16-20所示的部分結(jié)果，可見(jiàn)設(shè)計(jì)結(jié)果基本符合要求。 （a）0.2mm結(jié)果 （b）0.4mm結(jié)果圖16-20 實(shí)驗(yàn)結(jié)果16.4將Multisim導(dǎo)入Labview1在Multisim中添加LabVIEW交互接口：這些Multisim中的接口是分級(jí)模塊(Hierarchical Block)和子電路(Sub-Circuit)接口(Hierarchical connector)，用來(lái)與LabVIEW仿真引擎之間進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)。1）右鍵點(diǎn)擊鼠標(biāo)并從彈出的快捷菜單中選擇Place on schemat

15、ic/Hierarchical connector。如圖16-21所示。放置一個(gè)接口在電路圖的左上方，另一個(gè)放置在右上方。按照?qǐng)D16-22將電路與接口連接起來(lái)。圖 16-21 選擇交互接口圖 16-22 接口電路2）設(shè)置接口：打開(kāi)View菜單下的LabVIEW Co-simulation Terminals窗口，設(shè)置針對(duì)LabVIEW的輸入或者輸出。為了將各個(gè)接口配置為輸入或者輸出，在模式設(shè)置中選擇所需要的選項(xiàng)，然后可以在類型設(shè)置中將各個(gè)接口設(shè)置為電壓或者電流輸出/輸出。最后，如果你想將放置的輸入輸出接口設(shè)置為不同的功能對(duì)，你可以選擇Negative Connection。將IO1配置為輸入，

16、然后將IO2配置為輸出。如圖16-23所示為設(shè)置好的LabVIEW Co-simulation Terminals窗口，圖16-24為即將被Labview調(diào)用的Multisim design VI preview圖標(biāo)。圖16-23設(shè)置接口圖16-24設(shè)置好的Multisim design VI preview2.在Labview中創(chuàng)建一個(gè)數(shù)字控制器：要在LabVIEW和Multisim之間傳送數(shù)據(jù)，首先需要使用LabVIEW中的控制與仿真循環(huán)(Control & Simulation Loop)。這里需要注意的是，Multisim安裝包中沒(méi)有這個(gè)模塊，需要從 HYPERLINK /labvie

17、w/cd-sim/zhs/ /labview/cd-sim/zhs/下載，然后安裝在Multisim的安裝路徑下。1）打開(kāi)Labview的程序框圖（后面板），右鍵點(diǎn)擊，打開(kāi)函數(shù)選板，瀏覽到Control Design & SimulationSimulationControl & Simulation Loop。左鍵點(diǎn)擊，并將其拖放到程序框圖上。如圖16-25所示。圖 16-25放置控制與仿真模塊2）要修改控制仿真循環(huán)的求解算法和時(shí)間設(shè)置，雙擊輸入節(jié)點(diǎn)，打開(kāi)Configure Simulation Parameters窗口。輸入如圖16-26的參數(shù)；在這些選項(xiàng)中使用本文后面提供參數(shù)，可以有效地

18、在LabVIEW的波型圖表中顯示數(shù)據(jù)。也可以根據(jù)自己的需求改變這些參數(shù)。圖16-26 節(jié)點(diǎn)參數(shù)設(shè)置3）在VI中添加仿真掛起(Halt Simulation)函數(shù)來(lái)停止控制仿真循環(huán)。右鍵點(diǎn)擊，打開(kāi)函數(shù)選板，瀏覽到Control Design & SimulationSimulationUtilitiesHalt Simulation。左鍵點(diǎn)擊，并將其拖放到程序框圖上，然后在布爾輸入上右鍵點(diǎn)擊并選擇CreateControl。這樣就可以在VI的前面板上創(chuàng)建一個(gè)布爾控件來(lái)控制程序的掛起，來(lái)停止仿真VI的運(yùn)行。如圖16-27所示。圖16-27添加 Halt Simulation函數(shù)3. 放置Multi

19、sim Design VIMultisim Design VI是管理LabVIEW和Multisim仿真引擎之間通訊的。1）右鍵點(diǎn)擊，打開(kāi)函數(shù)選板，瀏覽到Control Design & SimulationSimulation External Models Multisim Multisim Design，左鍵點(diǎn)擊，并將其拖放到控制與仿真循環(huán)之中，注意，這個(gè)VI必須放置到控制仿真循環(huán)中。將Multisim Design VI放置到程序框圖上以后，會(huì)彈出選擇一個(gè)Multisim設(shè)計(jì)（Select a Multisim Design）對(duì)話框。在對(duì)話框中你可以直接輸出文件的路徑，或者瀏覽到文件所

20、在的位置來(lái)進(jìn)行指定。如圖16-28所示。圖16-28 放置Multisim design VI previewMultisim Design VI會(huì)生成接線端，接線端的形式與Multisim環(huán)境中的Multisim Design VI預(yù)覽一致，具有相對(duì)應(yīng)的輸入與輸出。如果接線端沒(méi)有顯示出來(lái)。左鍵點(diǎn)擊下雙箭頭，展開(kāi)接線端。2）調(diào)用Labview子VI：在Labview的程序框圖中，打開(kāi)函數(shù)選板，選擇前面設(shè)計(jì)好的子VI，放在控件與仿真循環(huán)中。如圖16-29所示。圖16-29 調(diào)用子VI3）分別為Multisim Design VI和Labview子VI創(chuàng)建輸入和顯示控件。右鍵點(diǎn)擊輸入接線端，然后選

21、擇Create Control來(lái)完成創(chuàng)建命令。如圖16-30所示。圖16-30 創(chuàng)建輸入及顯示控件4）連接Multisim Design VI和Labview子VI：這里涉及到數(shù)據(jù)匹配問(wèn)題，打開(kāi)Labview的即時(shí)幫助，可以看到Labview子VI的輸入端需要接入的數(shù)據(jù)類型。如圖16-31所示。圖16-31 即時(shí)幫助由即時(shí)幫助我們知道，Labview子VI需要接入的數(shù)據(jù)類型是數(shù)組和波形的疊加，但是Multisim Design VI的輸出是一個(gè)雙精度的實(shí)數(shù)，所以這里需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)一維數(shù)組和波形。右擊程序框圖，打開(kāi)函數(shù)選板，Programming Array Build Array（編程 數(shù)組創(chuàng)建

22、數(shù)組）,如圖16-32所示。然后點(diǎn)擊左鍵并將其拖放到程序框圖中，將鼠標(biāo)指針?lè)诺紹uild Array函數(shù)下面中間位置，會(huì)變成大小調(diào)整指針，然后左鍵點(diǎn)擊，拖動(dòng)函數(shù)，將Build Array函數(shù)調(diào)整會(huì)兩個(gè)輸入端口。將Multisim Design VI的位移（輸入端）連接到數(shù)組上面的輸入端口，電壓（輸出端）連接到數(shù)組下面的端口。這樣就可以創(chuàng)建一個(gè)兩個(gè)元素的一位數(shù)組。如圖16-33所示。圖16-32 創(chuàng)建數(shù)組圖16-33 連接接口組成一維數(shù)組現(xiàn)在需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)仿真時(shí)間波形來(lái)達(dá)到數(shù)據(jù)類型的匹配。打開(kāi)程序框圖，單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇Control Design & Simulation Simulation

23、Graph Utilities Simulation Time Waveform，VI會(huì)自動(dòng)地放置一個(gè)波型圖表（Waveform），如圖16-34.但是我們這里不需要這個(gè)圖表（Waveform），所以要將它刪除。然后將Simulation Time Waveform的輸出端與子Labview的VI連接。如圖16-35所示。圖 16-34 Simulation Time Waveform 圖標(biāo)圖 16-35 設(shè)計(jì)完成的控件與仿真循環(huán)5）整理前面板：打開(kāi)前面板窗口，前面板的控件如圖16-36所示。圖16-36 前面板圖這里我們可以把輸入控件替換成其他的樣式，例如我們用一個(gè)滑竿或者旋鈕代替輸入控件。

24、右鍵單擊位移輸入控件，單擊替換，然后選擇需要的數(shù)字輸入控件。這里我們選擇一個(gè)垂直的填充滑竿代替。并設(shè)置他的標(biāo)尺范圍為-0.60.6.如圖16-37所示。圖16-37 整理好的前面板圖6）開(kāi)始仿真：?jiǎn)螕舴抡骈_(kāi)始按鈕開(kāi)始仿真。仿真結(jié)果如圖16-39所示.圖16-38 仿真控制按鈕由結(jié)果可知設(shè)計(jì)基本符合要求。 (a)測(cè)量位移為-0.2mm （b）測(cè)量位移為0.4mm圖16-39 仿真結(jié)果圖16.5 硬件驗(yàn)證與數(shù)據(jù)采集卡的應(yīng)用1硬件連接霍爾位移傳感器的安裝如圖16-40所示，電路調(diào)理部分和上面Multisim仿真的電路相同。開(kāi)啟電源，調(diào)節(jié)測(cè)微頭使霍爾片在磁鋼中間位置，再調(diào)節(jié)控制電流使霍爾調(diào)理電路輸出為

25、零。連接電路輸出到數(shù)據(jù)采集卡NI PCI6014，由于輸入信號(hào)為接地信號(hào)，且輸入干擾少，所以采用非參考單端方式在通道0進(jìn)行信號(hào)采集，電路連接示意圖如圖16-41所示，其中V1正極就是霍爾位移測(cè)量電路的輸出電壓，和數(shù)據(jù)采集卡的通道0相連；負(fù)極為地信號(hào)，和數(shù)據(jù)采集卡的AISENSE端相連。 16-40 霍爾傳感器安裝示意圖 16-41 接地信號(hào)的連接2軟件設(shè)計(jì)1）數(shù)據(jù)采集卡的配置 連接好數(shù)據(jù)采集卡，并安裝硬件驅(qū)動(dòng)程序。打開(kāi)資源管理程序Measurement& Automation Explorer，如圖16-42所示，本機(jī)系統(tǒng)Devices and Interfaces子樹(shù)下可以看到數(shù)據(jù)采集卡PC

26、I 6014已經(jīng)安裝好，且知PCI6014只限于傳統(tǒng)NI-DAQ系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集。使用前需要對(duì)數(shù)據(jù)采集卡的屬性進(jìn)行設(shè)置，同時(shí)測(cè)試用到的輸入/輸出通道是否正常工作。在PCI6014上單擊鼠標(biāo)右鍵選擇“Properties”可對(duì)設(shè)備進(jìn)行設(shè)置，如圖16-43所示。在這個(gè)對(duì)話框中可對(duì)硬件作如下設(shè)置。 圖16-42 “Measurement&Automation Explorer”界面 圖16-43 設(shè)備屬性對(duì)話框 System：包括設(shè)備的編號(hào)和Windows給卡分配的系統(tǒng)資源，在這個(gè)標(biāo)簽下單擊“Test Resources”按鈕，彈出一個(gè)對(duì)話框，說(shuō)明資源已通過(guò)測(cè)試 AI：包括設(shè)備默認(rèn)的采樣范圍和信號(hào)的連

27、接方式（本設(shè)計(jì)選擇非參考單端方式） AO：顯示系統(tǒng)默認(rèn)的模擬輸出極性Bipolar，雙極性表示模擬輸出既包含正值，也包含負(fù)值 Accessory：數(shù)據(jù)采集卡的附件（I/O接線板），選CB-68LP OPC和Remote Access在本設(shè)計(jì)中沒(méi)有用到單擊“System”下的“Test Panel”選項(xiàng)可對(duì)設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)測(cè)試，開(kāi)始測(cè)試前按參考單端方式將CB-68LP接線端子的68針與22針、67針與55針?lè)謩e連接起來(lái)，這樣使數(shù)據(jù)采集卡的模擬輸出0通道為模擬輸入0通道提供信號(hào)。模擬輸出測(cè)試如圖16-44所示，測(cè)試輸出0通道，可選擇輸出直流電壓或正弦波，并可調(diào)節(jié)幅度。選模擬輸入標(biāo)簽可進(jìn)行模擬輸入測(cè)試，

28、如圖16-45所示，產(chǎn)生的正弦波是由模擬輸出通道0提供的。回到模擬輸出頁(yè)下，還可選擇輸出直流電壓，拖動(dòng)幅值滑塊選擇一個(gè)電壓值，單擊“Update Channel”按鈕，再回到模擬輸入測(cè)試，觀察直流電壓輸入情況。但測(cè)試結(jié)束后需要回到模擬輸出測(cè)試面板把電壓值拖回0，然后單擊“Update Channel”按鈕，否則輸出電壓值會(huì)一直保持到關(guān)機(jī)。 圖16-44 傳統(tǒng)DAQ模擬輸出測(cè)試面板 圖16-45 傳統(tǒng)DAQ模擬輸入測(cè)試面板圖16-46 程序流程圖對(duì)設(shè)備測(cè)試后，需要建立一個(gè)虛擬通道m(xù)eter，建立虛擬通道的優(yōu)點(diǎn)是通道的參數(shù)在通道建立時(shí)已配置好，而不用在程序中設(shè)置。在圖16-44本機(jī)系統(tǒng)Data Neighborhood子樹(shù)下用鼠標(biāo)右鍵單擊“Traditional NI-DAQ Virtual Channels”選擇新建一個(gè)輸入通道，命名為“meter”。通道設(shè)置中信號(hào)的連接方式選擇非參考單端方式，其他選默認(rèn)設(shè)置即可。虛擬通道建立后在編程中可被選擇，在圖16-44有“測(cè)量通道”選項(xiàng)，在下拉菜單中選擇meter通道，則程序的輸入信號(hào)來(lái)自meter虛擬通道。2）虛擬儀器程序設(shè)計(jì) 從開(kāi)始菜單中運(yùn)行“National Instruments LabVIEW 8.2”，在“Getting Started”窗口左邊的Files