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题目:基于LabVIEW的传感器综合实验系统设计与开发

关键词:传感器,教学实验系统,硬件平台,软件平台,LabVIEW

  摘要



    人类社会已进入信息时代,人们的社会活动主要依靠对信息资源的开发及获取、传输与处理。传感器处于研究对象与测试系统的接口位置,即检测与控制系统之首。科学技术越发达,自动化程度越高,对传感器的依赖性也就越大。20世纪80年代以来,世界各国都将传感器技术列为重点发展的高新技术,备受重视。

    本文介绍了课题“基于LabVIEW的传感器综合实验系统的设计与开发”。本课题目的是设计开发一套供本科生和研究生做传感器系列实验用的传感器综合实验系统。该系统以传感器原理和测控技术理论为基础,包括硬件平台和软件平台两部分。硬件平台包括母板和各个模块的子板,母板上提供电源、与上位机的接口、与各个子板模块的接口以及自主设计实验区域,子板是各个传感器模块,每一个子板代表一种传感器,涉及力热光电的各个领域。软件平台是用LabVIEW编写的操作界面,学生可以在界面上选择实验模块并队实验数据进行采集、显示、处理、分析以及保存等工作。硬件平台和软件平台间通过NI的数据采集卡进行数据传输。

    本文详细介绍系统的整体架构、系统的软件平台和硬件平台,并且每个传感器模块都做了详细的介绍,包括该模块传感器的原理、该模块的设计思路、该模块硬件电路的设计以及该模块软件界面的功能和展示。

    该传感器综合实验系统基于LabVIEW设计开发,系统涉及传感器种类多,范围广,综合性强,交互性好,又易于操作和学习,学生通过自主搭建传感器信号调理放大电路,将极大地提高其动手能力,并加深对相应类型传感器的了解和掌握。软硬平台相结合,将部分硬件的功能用软件代替,简化了开发难度,在不减少系统规模的情况下缩小了系统体积,仅需要一个硬件平台和一台PC机就能完成实验,并且该系统可扩充性强,可以很方便地增加传感器模块种类和数量,扩充平台容量。另外,该系统不仅可作为实验教学仪器,还可用于一般测量,为多种传感器信号的实时数据采集、信号分析与处理提供了良好的工作平台和方便的测试工具。