《抗高过载加速度计特性试验系统的软件设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《抗高过载加速度计特性试验系统的软件设计（55页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、本科毕业设计（论文）毕业设计说明书抗高过载加速度计特性实验系统的软件设计作 者:学 号：学院(系):专 业:指导教师： 评 阅 人： 20*年6月 毕业设计（论文）任务书学 院（系）：专 业：学 生 姓 名：学 号：设计(论文)题目：抗高过载加速度计特性试验系统软件研 究起 迄 日 期: 20*年3月1日 20*年6月15日设计(论文)地点:指 导 教 师:专业负责人:发任务书日期: 20* 年3月1 日毕 业 设 计（论 文）任 务 书1毕业设计（论文）课题的任务和要求：1、 学习相关原理知识；2、 实验方案确定及实验3、查询10篇以上文献，其中至少1-2篇外文资料；2毕业设计（论文）课题的
2、具体工作内容（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：1、 学习相关原理知识；2、 实验方案确定及实验3、 完成论文撰写；4、 外文资料翻译。毕 业 设 计（论 文）任 务 书3对毕业设计（论文）课题成果的要求包括毕业设计(论文)、图纸、实物样品等)：1、 毕业论文一份；2、 英文文献一份，相应的中文译文一份。 4毕业设计（论文）课题工作进度计划：起 迄 日 期工 作 内 容2005年 1月15日 3月31日 4月 1日 5月31日6月 1日 6月20日6月 21日 6月25日系统学习，查阅资料，作开题报告实验方案确定及实验撰写毕业论文论文答辩所在专业审查意见：负责人： 年 月 日学院（系）意见
3、：院（系）领导： 年 月 日抗高过载加速度计特性实验系统的软件设计摘要:本文介绍了一种基于虚拟仪器技术的抗高过载加速度的特性测试系统。该系统采用NI公司的LabVIEW开发平台，实现了加速度的静态特性、动态特性及恢复特性的自动测试，完成数据采集、测试的控制、实时显示、数据存储与基本分析处理功能，提高了测试的精度和效率，为进一步分析加速度计的性能提供了有效的帮助。关键词：加速度计，测试系统，LabVIEW，虚拟仪器The Software design of a resisting overload measuring system for accelerometerAbstract:In th
4、is paper, a resisting overload measuring system for accelerometer is introduced, which is based on virtual instrument technology and developed under LabVIEW integration developing platform of NI company. It realizes static characteristic, dynamic characteristic and recover characteristic automatic t
5、esting for accelerometer and accomplishes data acquisition, testing controlling and real time displaying, data storage and analysis. The testing precision and efficiency are greatly increased.Key words: Accelerometer，Measuring system，LabVIEW，Virtual instrument目 录1. 绪论11.1引言11.2加速度计测试系统的发展11.3基于虚拟仪器的
6、测试系统21.4国内外研究的现状21.5本课题完成的工作和研究内容32.抗高过载加速计特性试验系统原理42.1加速度计概述42.2典型加速度计的介绍42.3特性试验系统的静态特性及标定72.4特性试验系统的动态特性92.5特性试验系统的恢复特性113.虚拟仪器概述123.1前言123.2虚拟仪器的概念123.3虚拟仪器的基本构成133.4虚拟仪器的特点143.5虚拟仪器的应用153.6虚拟仪器的未来趋势164.LabVIEW技术184.1前言184.2LabVIEW概述184.3LabVIEW开发程序过程194.4 LabVIEW的数据显示214.5 LabVIEW的优点224.6 LabVI
7、EW的应用范围235. 基于LabVIEW的数据采集255.1概述255.2LabVIEW的数据采集255.3数据采集系统结构265.4 LabVIEW中的数据采集程序275.5数据采集卡的选择296. 基于LabVIEW的抗高过载加速度计的特性测试系统326.1开始部分模块326.2静态特性模块336.3动态特性模块356.4恢复特性模块367.结论37参考文献38致谢401. 绪论1.1 引言测量加速度计的仪器叫加速度计。加速度计的种类繁多，按其变换器的不同，可分为机械的、光学的、液压的、电气的等等。每一种加速度计的测量范围都是有局限性的，对于不同物体的加速度运动要选择一定的加速度计进行测
8、量，被选取的加速度计的参数要选取合适，否则会影响测量的准确性。加速度计是测试系统中的重要敏感元件，在高精度及高过载的测试系统中，对加速度计的性能提出了更高的要求，为此需要对加速度计进行严格的测试和筛选。由于生产任务日益增加，因此对加速度计测试系统的性能提出了更高的要求，同时应尽可能地加大自动测试功能，减少测试人员的劳动强度。随着测试测量及自动化技术的不断发展，虚拟仪器技术被广泛应用于各种测控系统及监控平台、医疗仪器、自控领域以及电力系统等。虚拟仪器技术采用特定的软件取代相应功能的电子线路，充分利用计算机的软硬件资源，共同完成传统仪器的功能。本次设计是一种基于虚拟仪器技术的加速度计集成自动测试系
9、统，将加速度计的静态性能测试、动态性能测试及恢复特性测试等集成在一台计算机中，完成数据采集、测试的控制与实时显示、数据存储与分析处理等功能，为加速度计的性能分析与进一步改进以及加速度计的鉴定提供基础。大大缓解了数据采集及分析中人力、物力的消耗。1.2 加速度计测试系统的发展第一代测试设备主要由手动多齿分度头、加速度计控制回路、可逆计数器及打印机组成，所有的测试数据需要手录并用计数器计算出结果。这种方式效率最低，劳动强度大，易出错误。第二代测试设备设计了数据采集接口线路，通过计算机总线传递信息，由测试人员通过计算机进行逐点运算。但仍需人工操纵转台进行多点翻转，在每一个测试节点人工干预程序运行，监
10、视测试结果，这样重复几个小时才能完成一块加速度计的测试。在加速度计需求多时，需用多人长达数月昼夜加班测试，工作效率需亟待提高。目前兴起的第三代自动化测试系统中，计算机处于核心地位，仪器的结构概念和设计观点等都发生了突破性的变化，出现了新的仪器概念虚拟仪器。在虚拟仪器技术的应用中，由于软件集成了虚拟仪器的所有采集、控制、数据分析、结果输出和用户界面的功能，使传统仪器的某些硬件乃至整个仪器都被计算机软件所代替。1.3 基于虚拟仪器的测试系统在测试系统硬件平台上，调用不同的测试软件就构成了不同功能的仪器。因此，软件在系统中占有十分重要的地位。在大规模集成电路迅速发展的今天，系统硬件集成越来越简化。反
11、之，软件越来越复杂、越来越重要，是未来发展和竞争的焦点。有专家预言：“在测试平台上，下一次变革就是软件”，并且有“硬件平台确定后，软件就是仪器”的说法。虚拟仪器是随着计算机技术、现代测试技术、电子仪器技术的发展而产生的一种新型仪器。虚拟仪器技术的出现，彻底打破了传统仪器由厂家定义，用户无法改变的模式。虚拟仪器技术给用户一个充分发挥自己的才能、想象力的空间。用户(而不是仪器厂家)可以随心所欲地根据自己的需求，设计自己的仪器系统，满足多种多样的应用需求。您所需要的只是一些必要的硬件加上通用计算机。虚拟仪器是一种具有虚拟仪器面板的PC仪器，相对于传统仪器在概念和功能上有重大突破，形成了新一代的所谓“
12、智能化测量控制仪表”，能解决许多传统仪表不能或不易解决的难题，同时还起到了简化仪表电路、提高仪器的可靠性、降低仪器的成本以及节约新产品的开发时间和难度的作用。它由通用PC机模块化功能硬件和控制软件构成。操作人员可通过其友好的图形化用户界面以及图形化编程语言来控制仪器的启动、运行和结束，完成对被测试信号的数据采集、信号分析、谱图显示、波形图显示、故障诊断、数据存储、数据回放以及控制输出等功能。11.4 国内外研究的现状现在国际上应用最广的虚拟仪器开发环境首推美国NI公司(National Instruments Corp.国家仪器公司)的LabVIEW和HP公司(惠普公司)的VEE这两种软件。其
13、中，VEE主要面向仪器控制；而LabVIEW功能相对更强、更全面。目前航天航空领域已经广泛应用虚拟仪器技术。美国空军采用一套基于VXI和LabVIEW的虚拟仪器测试系统，代替了三套传统测试系统；美国Focus软件公司和Sensor Developments公司采用虚拟仪器测试飞机飞行状态中的螺旋桨应力分布；西班牙采用虚拟仪器研究微重力条件下的燃烧；在1993年，NASA在哥伦比亚航天飞机飞行任务中采用虚拟仪器研究太空中宇航员的大脑如何处理内耳信号、视觉以及其他感觉的联合作用，以弄清宇航员的晕机状况。21.5 本课题完成的工作和研究内容本次设计是一套基于虚拟仪器技术的加速度计集成自动测试系统。该
14、系统采用NI公司的LabVIEW开发平台，实现了加速度计的静态性能、动态性能及灵敏度性能的自动测试，完成数据采集、测试的控制与实时显示、数据存储与分析处理以及所生成报表的浏览与打印等功能，提高了测试的精度和效率，为加速度计的性能分析与进一步改进提供基础。本测试系统的程序框架从宏观上讲是一种多任务并行的运行机制，设计了多个功能模块，测试控制与显示模块为软件系统的主模块，进行主体任务的调度工作及相关的数据流传输，其余的模块也可以调用下一级的小模块，并进行数据流之间的传输，这样层层调用，使测试系统完成所需的任务调度工作。2. 抗高过载加速度计特性实验系统原理2.1 加速度计概述物体的加速度运动有两种形式：一种是纯线加速度运动；一种是纯角速度的圆周运动。一般加速度运动则是两者皆有。测量加速度时常常存在两个问题：一是测量加速度的最大值；二是测量加速度随时间变化的函数关系。测量加
