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1、 .毕 业 设 计 题 目 电机数据采集分析系统的研发与设计 （院）系 电气信息学院 专 业 班 级 学号 学生姓名 导师姓名 完成日期 2013年6月22日 .页脚. 诚 信 声 明本人声明：1、本人所呈交的毕业设计（论文）是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果；2、据查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经公开发表过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料；3、我承诺，本人提交的毕业设计（论文）中的所有内容均真实、可信。 作者签名： 日期： 年 月 日毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目： 电机数据采集分析系统的研发与设计 姓
2、名 院系 电气信息学院 专业 班级 学号 指导老师 职称 教研室主任 一、基本任务及要求：设计一个基于虚拟仪器的电机数据采集系统，采用霍尔传感器以及光电传感器采集到转速信号通过数据采集卡将数据传至主机。通过LabVIEW图形化编程对采集到的信号进行相应处理及波形显示，通过测量计算出电机转速。设计的主要任务是： 查阅相关资料确定总体设计方案；根据课题要求确定硬件方案、硬件设计；软件设计，学习LabVIEW图形化编程软件，对软件的具体模块编程并对信号进行处理；完成文献综述、开题报告及毕业设计说明书及设计说明书的撰写工作。 二、进度安排及完成时间：1、第1周至第3周：查阅相关资料，搜集课题所需资料，
3、了解课题现状、课题研究的目的和意义，做好选题报告和文献综述。 2、第4周：参考相关资料，查阅相关文献，自学相关知识，了解系统整个工作原理和设计方案，写好开题报告。 3、第5周至第6周：确定总体设计方案及个人研究重点，分配课题研究任务。学习LabVIEW软件。4、第7周至第8周：根据自己的研究方向和总体设计方案，初步构列出系统的硬件模块和软件模块。完成硬件设计。 5、第9周至第10周：完成系统各软件模块的编写及调试。 6、第11周至第13周：完成系统的软件仿真和软硬件联调。 7、第14周至第15周：整理设计资料，撰写毕业设计论文。 8、第16周至第17周：打印、装订论文，进行毕业答辩。 目 录摘
4、要IAbstract.II第1章 绪论11.1电机11.1.1 直流电机11.1.2 交流电机21.2 虚拟仪器31.2.1 虚拟仪器技术31.2.2 虚拟仪器发展现状61.2.3 虚拟仪器系统构成81.2.4 虚拟仪器系统软面板设计标准91.3 数据采集9第2章 总体方案设计122.1 总体方案设计12第3章 硬件设计133.1 硬件总体概述133.2 硬件组成部分133.2.1 传感器133.2.2 数据采集卡143.3 信号采样和A/D转换153.3.1 信号采样153.3.2 采样频率选择173.3.3 A/D转换技术183.4 硬件接线图18第4章 软件设计204.1 前面板设计20
5、4.2 程序设计204.2.1 功能模块204.2.2 电机测速及输入电压程序254.3 序调试与数据处理26总结27参考文献28致谢29附 录30电机数据采集分析系统研发与设计 摘要：虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。虚拟仪器的图形化语言图形化数据流语言和程序框图能自然地显示您的数据流，同时地图化的用户界面直观地显示数据，使我们能够轻松地查看、修改数据或控制输入。本设计要采集电机相关数据，选择电机转速及输入电压作为测量对象。本设计采用NI PCI-6281数据采集卡实现二通道的数据采集。一通道直接采集输入电压，另一通道采集通过霍尔传
6、感器体现转速的模拟电压信号，经过模数转换，转换为数字信号。利用Labview的软件编程实现对波形的显示输入电压并计算得出电机的转速。本设计是虚拟仪器在测控领域的一次简单应用。实践明虚拟仪器是一种优秀的解决方案，能够高效的实现各种测控任务。关键字：虚拟仪器;数据采集;传感器Motor data acquisition and analysis system development and design Abstract: The virtual instrument technology is the use of high-performance modular hardware, combi
7、ned with efficient and flexible software to accomplish a variety of test, measurement and automation applications. Virtual Instruments graphical language graphical dataflow language and block diagram can naturally display your data flow, and map-based user interface to visually display data, allowin
8、g us to easily view, modify data or control inputs. The design of the motor to collect relevant data, select the motor speed and input voltage as the measurement object. The design uses a NI PCI-6281 data acquisition card for two-channel data acquisition. A passage directly collect the input voltage
9、, and the other Hall sensor embodied by channel acquisition speed analog voltage signal, after analog-digital conversion, converted into digital signals. Use Labview software programming to realize the input voltage waveform display and calculated motor speed.This design is a virtual instrument in t
10、he field of a simple monitoring and control applications. Practice Ming virtual instrument is an excellent solution that can efficiently implement various monitoring tasks.Keywords: virtual instrument; data collection; sensor第1章 绪论电机从研制、投产，到运行和维修，其间的各个阶段都要进行一系列试验，以获取电机的各种物理参数和性能指标。近年来，一些新型电机(如双绕组电机等
11、)的应用日益广泛。这些电机的试验特点是测试项目多、各个项目测试的参量多，而且往往要求对多个参数同时测量，测试要求精度高。使用传统的测试仪表进行测试，由于自动化程度低，操作十分复杂，工作量大，而且精度也难以达到要求。因此，建立一种高精度的自动化程度高的测试手段变得十分重要。虚拟仪器是全新概念的新一代的测量仪器。自1987年诞生以来，这一技术与前几代测试仪器相比，以前所未有的速度迅猛发展。本文介绍了虚拟仪器的概念和LabVIEW的软件开发环境，以及已开发成功的基于LabVIEW的电机数据采集系统的硬件组成和软件开发，并重点介绍了在LabVIEW下一些关键技术的实现方法和数据分析方法。1.1电机电机
12、是指依据电磁感应定律实现电能的转换或传递的一种电磁装置。电动机也称（俗称马达），在电路中用字母“M”（旧标准用“D”）表示。它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。发电机在电路中用字母“G”表示。它的主要作用是利用机械能转化为电能，目前最常用的是，利用热能、水能等推动发电机转子来发电，随着风力发电技术的日趋成熟，风电也慢慢走进我们的生活。 电机按工作电源种类划分：分为直流电机和交流电机。按结构和工作原理划分：分为直流电动机、异步电动机、同步电动机。按起动与运行方式划分：分为电容起动式单相异步电动机、电容运转式单相异步电动机、电容起动运转式单相异步电动机和分相式单相异步电动机。按用途划分：分为驱动用电动机和控制用电动机。按转子的结构划分：分为笼型感应电动机（旧标准称为鼠笼型异步电动机）和绕线转子感应电动机（旧标准称为绕线型异步电动机）。按运转速度划分：分为高速电动机、低速电动机、恒速电动机、调速电动机。低速电动机又分为齿轮减速电动机、电磁减速电动机、力矩电动机和爪极同步电动机等。1.1.1 直流电机 定义输出或输入为直流电能的旋转电机，称为直流电机，它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。当它作电动机运行时是直
