基于LabVIEW的试验台测试系统设计

-毕业设计说明书GRADUATEDESIGN 设计题目：基于LabVIEW的试验台测试系统设计学生*：专业班级： 学 院：指导教师：2007年06月25日目录摘要Abstract21概述31.1选题背景31.2虚拟仪器的根本概念31.3 虚拟仪器的构成及其分类42软件平台及界面设计72.1虚拟仪器局部7模板功能82.1.2 函数功能112.2 设计系统界面13界面内容132.2.2 设计应到达的技术要求153 试验的理论根底163.1系统功能分析16测试系统的主要功能16系统功能描述163.1.3 功能选择163.1.4 参数设置173.1.5 数据采集183.1.6 波形及数据显示183.1.7 数据分析及处理184 软件系统设计204.1软件的构造概述20软件设计的准备工作20系统总体设计204.2 软件开发214.2.1 功能选择窗口的设计开发214.2.2 参数设置功能的开发264.2.3 传感器监视的实现374.2.4 换档试验窗口的设计394.2.5 数据分析及处理功能的开发414.2.6 线性拟合程序的编制48结论51致谢52参考文献53. z-摘要本文在对汽车变速器换档试验台性能需求分析的根底上，进展了变速器换档试验台性能分析软件的开发。基于LabVIEW强大的图形化编程语言,充分利用其数据采集和处理功能,提高了生产效率降低了本钱。在主窗体下分为：参数设置、传感器监视、报告和试验。在参数设置下又分为：传感器标定系数、通道设置、数据库维护。报告下又分为：性能试验报告、疲劳试验报告。硬件确定以后，主要确定软件功能模块，设计中主要利用主程序控制各个子程序，激活下拉菜单就可以实现对各个窗口的控制。本设计主要实现了对换档力、位移、温度、转速的连续监视。并且通过文件路径来获得所需的数据文件，充分发挥了库文件大容量、多功能和数据文件操作简捷方便的优点，可以同时显示4条曲线，具体有：换档力与时间曲线、扭矩与时间曲线、转速与时间曲线、位移与时间曲线。在设计中充分考虑了使用者的方便，参加了提示局部，如果使用者输入有误，系统将提示错误。关键词：数据采集，虚拟仪器，LabVIEW. z-AbstractIn this paper Automotive Transmission Shift test performance requirements on the basis of the analysis Shift the transmission test performance analysis software. Based on the powerful LabVIEW graphical programming language and make full use of its data collection and processing functions improving the production efficiency to lower costs In the main window is divided into : parameter setting sensor monitoring reporting and testing. Under the parameter setting is divided into : sensor calibration coefficient channel setup database maintenance. There were also reports under : Performance Report fatigue test report. Determine hardware software identified the main function modules design the main main program used to control various subroutines activating the drop-down menu can be achieved for all the window control. The main design of the shift displacement temperature speed of continuous surveillance. Through paper path to obtain the necessary data files and give full play to the library capacity Multifunctional documents and data easier to operate the merits it will also show four curves specifically : Shift force and time curve the torque curve with time speed and time curve and the time displacement curves. Designed to take full account of user convenience joined the prompt if the user input errors System will prompt wrong.KeyWords：data acquisition , virtual instrument, LabVIEW. z-全套设计联系小企鹅：2297806921概述1.1选题背景随着科技的飞速开展，汽车制造行业的竞争越来越剧烈，要求的技术标准也越来越高。很多厂家都力求在技术上出奇制胜，以适应市场日新月异的变化。在这期间计算机和应用软件的兴起也为汽车行业带来了新的契机。本课题研究充分利用LabVIEW优点开发了汽车变速器自动换档的测试系统。1.2虚拟仪器的根本概念虚拟仪器(LabVIEW，简称VI)是现代计算机技术和仪器技术深层次结合的产物，是当今计算机辅助测试(CAT)领域的一项重要技术。虚拟仪器是计算机硬件资源、仪器与测控系统硬件资源和虚拟仪器软件资源三者的有效结合。LabVIEW使得虚拟仪器(v1)这一概念成为实际可行的现实。在虚拟仪器中的对象是使用通用计算机和专用的控制器和显示器来模拟实际的仪器，但是由于软件作用，使虚拟仪器表现出一些新的功能用户无需再购置带状记录纸记录器、示放器和领诺分析仪这些旧仪器，而仅需购置一台性能优异的数模转换器，然后使用一台运行着LabVIEW的计算机，这样就可以模拟所有这些仪器甚至更多的仪器。所谓虚拟仪器，就是在以计算机为核心的硬件平台上，其功能由用户设计和定义，具有虚拟面板，其测试功能内测试软件实现的一种计算机仪器系统，虚拟仪器的本质是利用计算机显示器的显示功能来模拟传统仪器的控制面板，以多种形式表达输出检测结果；利用计算机强大的软件功能实现信号数据的运算、分析和处理；利用I/O接口设备完成信号的采集、测量与调试，从而完成各种测试功能的一种计算机仪器系统。使用者用鼠标或键盘操作虚拟面板，就如同使用一台专用测量仪器一样。因此，虚拟仪器的出现，使测仪器与计算机的界限模糊了。 虚拟仪器的“虚拟两字主要包含以下两方面的含义。1、 虚拟仪器的面板是虚拟的虚拟仪器面板上的各种“图标与传统仪器面板上的各种“器件所完成的功能是相向的；由各种开关、按钮、显示器等图标实现仪器电源的“通、“断；被测信号的“输入通道、“放大倍数等参数的设置，及测量结果的“数值显示、“波形显示等。传统仪器向板上的器件都是“实物，而且是由“手动和“触摸进展操作的；虚拟仪器前面板是外形与实物相像的“图标，每个图标的“通、“断、“放大等动作通过用户操作计算机鼠标或键盘来完成。因此，设计虚拟仪器前面板就是在前面板设计窗口中摆放所需的图标，然后对图标的属性进展设置。 2、 虚拟仪器测量功能是通过对图形化软件流程图的编程来实现的虚拟仪器是在以PC为核心组成的硬件平台支持下，通过软件编程来实现仪器的功能的。因为可以通过不同测试功能软件模块的组合来实现多种测试功能，所以，在硬件平台确定后，就有“软件就是仪器的说法。这也表达了测试技术与计算机深层次的结合。自虚拟仪器概念提出以来，以软件代替硬件、以图形代替代码、以组态代替编程、以虚拟代替传统仪器组建自动测试系统开展迅速。目前国内在基于虚拟仪器测控系统研究方面，使用GPIB总线台式仪器的居多，采用单台仪器设备与计算机连接的居多，连接向种总线仪器的居多，在局域网上组建测试系统的居多，构成专用测试系统的居多。因此，很少采用多总线多种仪器在Internet上进展通用远程网络测控系统的研究，我们在此方面进展了尝试。采用P*I总线仪器、V*I总线模块仪器、GPIB总线台式仪器、SC*I总线调理模块、PC机板卡仪器等进展多种总线仪器混合互连，构成了示波器、信号源、计数器、多用表、数据采集及图象采集等多种仪器的连接，组成集测量、控制和现场监视于一体的Internet远程虚拟仪器网络测控系统平台，并利用该平台对彩管画面质量特性进展了测试实验。计算机网络技术与虚拟仪器技术的开展与结合，进一步拓宽了虚拟仪器的应用，使虚拟仪器在测试自动化、远程教学方面得以开展和应用。C/S模式的网络构造根据不同的应用将系统的功能划分为相对独立的功能模块，并在系统内进展合理分配，使网络虚拟仪器系统性能到达最优。计算机软件及软件工具技术的开展与应用使得编写虚拟仪器系统性能到达最优。计算机软件及软件工具技术的开展与应用使得虚拟仪器与网络系统软件容易实现，进一步推动了虚拟仪器网络系统的开展。1.3 虚拟仪器的构成及其分类虚拟仪器系统是由计算机、硬件平台和应用软件组成的。从构成方式，则有以数据采集卡(DAQ)和信号调理电路组成的PC-DAQ测试系统；以GPIB、V*I、串行总线和现场总线等标准总线仪器为硬件方式组成的GPIB系统、V*I系统、串行总线系统、现场总线系统等。目前通常采用的方法是在计算机上插入数据采集卡，用软件在屏幕上生成仪器面板，用软件进展信号分析处理等。这也正是本文设计的核心。我们采用PCI总线技术开发了虚拟仪器系统硬件平台，其基于PCI总线的数据采集卡包括信号调理和数据采集两局部，数据采集卡结合计算机数据处理软件可以构造各种虚拟仪器。虚拟仪器由通用仪器硬件平台(简称硬件平台和应用软件两大局部构成：1虚拟仪器的硬件平台构成虚拟仪器的硬件平台有两局部1)计算机它一般为一台PC机或者工作站，是硬件平台的核心2)I/O接口设备I/O接口设备主要完成被测输入信号的采集、放大、模数转换。不同的总线有其相应I/O接口硬件设备，如利用PC机总线的数据采集卡/板(简称为数采卡/板，DAQ)、GPIB总线仪器、V*I总线仪器模块、串口总线仪器等。虚拟仪器的构成方式主要有5种类型，如图1所示。PC-DAQGPIB被测信号计算机串口仪器V*I模块P*I模块 图1 虚拟仪器的构成方式(1) PCDAQ系统PCDAQ系统是以数据采集板、信号调理电路及计算机为仪器硬件平台组成的插年式虚拟仪器系统。这种系统采用PCI或计算机本身的ISA总线，将数采卡板(DAQ)插入计算机的空槽中即可。(2) GNIB系统 GPIB系统是以GPIB标准总线仪器与计算机为仪器硬件平台组成的虚拟仪器测试系统。(3) V*I系统 V*I系统是以V*I标准总线仪器模块与计算机为仪器硬件平台组成的虚拟仪器测试系统。(4) P*I系统 P*I系统是以P*I标准总线仪器模块与计算机为仪器硬件平台组成的虚拟仪器测试系统。(5) 串口系统 串口系统是以Serial标准总线仪器与计算机为仪器硬件平台组成的虚拟仪器测试系统。. z-. z-. z