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空气质量传感器的labview程序

本站为您提供的空气质量传感器的labview程序,LabVIEW是一种程序开发环境,由美国国家仪器公司研制开发,类似于C和BASIC开发环境,但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是:其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码,而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序,产生的程序是框图的形式。

labview程序

LabVIEW是一种程序开发环境,由美国国家仪器(NI)公司研制开发,类似于C和BASIC开发环境,可是LabVIEW与其他计算机言语的明显区别是:其他计算机言语都是选用依据文本的言语发作代码,而LabVIEW运用的是图形化修正言语G编写程序,发作的程序是框图的办法。 LabVIEW软件是NI规划渠道的中心,也是开发丈量或操控体系的抱负挑选。 LabVIEW开发环境集成了工程师和科学家快速构建各种运用所需的一切东西,旨在协助工程师和科学家解决问题、进步生产力和不断创新。

LABVIEW开端便是为测验丈量而规划的,因而测验丈量也便是现在LABVIEW最广泛的运用范畴。通过多年的开展,LABVIEW在测验丈量范畴获得了广泛的供认。至今,大多数干流的测验仪器、数据收集设备都具有专门的LabVIEW驱动程序,运用LabVIEW可以非常快捷的操控这些硬件设备。一起,用户也可以非常方便地找到各种适用于测验丈量范畴的LabVIEW东西包。这些东西包简直覆盖了用户所需的一切功用,用户在这些东西包的根底上再开发程序就简略多了。有时甚至于只需简略地调用几个东西包中的函数,就可以组成一个完好的测验丈量运用程序。

空气质量传感器的labview程序

1 体系硬件规划

本体系为进一步研讨运用LabVIEW测控体系以及进行多传感器信息交融奠定了根底。在一段时刻的实践运用后发现,体系功用杰出,免除了对多传感器信息收集进程中一些繁琐的作业,收集进程不再需求编写不同软件以习惯不同传感器的要求。本规划将LabVIW软件、多传感器、计算机结合,构建了一个空气流量测验体系,完成对多传感器信息的交融。体系包含被测方针、传感体系、信号调度电路、数据收集与处理体系,体系框图如图1所示。

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1.1 被测方针

被测方针通过改动变频器的频率操控风机宣布不同巨细的风量通过流量传感器,模仿进入发动机的空气流量巨细。

1.2 传感体系

传感体系首要包含温度传感器、空气流量传感器、玻璃转子流量计及有关衔接部分。

1.2.1 温度传感器

温度传感器挑选集成电路温度传感器LM35,它具有很高的作业精度和较宽的线性作业规模,该器材输出电压与摄氏温度线性成份额,而且无需外部校准或微调,可以供给±1/4℃的常用室温精度。

1.2.2 空气流量传感器

空气流量传感器是用来直接或直接与被测方针发作联络,将被测参数(机械、物理、化学、压力、温度等非电量)转换成可以直接丈量的信号,它为体系供给了进行处理和决议计划所必需的原始信息,是现代检测体系中的关键环节。

1.2.3 玻璃转子流量计

为了验证空气流量测验体系实验数据的正确性,需求对测验体系进行实验标定,规划挑选规范流量计标定办法。规范流量计选用LAB一10型玻璃转子流量计,它与被检的空气流量传感器丈量规模适当,精确度较高,是在101325Pa,20℃状况下用空气进行标定的。

1.3 信号调度电路

在许多需求数字收集的体系中,传感器输出的模仿信号都很弱小,有必要通过1个模仿扩大器对其进行必定倍数的扩大,才干满意收集卡对输入信号电平的要求,这种情况下,就需求选用信号调度电路对传感器输出的信号量进行扩大。信号调度电路使输出电压与输入电压成正比,它的中心是1个具有电容负反馈、且输入阻抗极高的高增运算扩大器。差动外表扩大器如图2所示。

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1.4 数据收集卡的挑选

体系运用PCI总线办法的数据收集卡LDl200一PCI.

LDl200是一种双通道、高带宽的数字存储示波卡,将它刺进计算机PCI槽上。再运转操控软件,便可组成一台价格便宜、人机界面友爱、功用优秀的数字存储示波器。它具有数据收集、丈量信号、进程监测、多种触发等功用,因而也很多运用于高速的数据收集体系、自动操控体系。首要功用是输入过压维护,具有自检功用,可以光标丈量时刻和电压,并支撑二次开发。

2 软件规划

软件规划是测验体系的中心部分,如数据的收集与处理、数据剖析、数据显现都是由体系软件操控完成。体系软件选用模块化办法进行规划,划分为以下几个模块:板卡初始化及参数设置模块、数据收集模块、数据剖析模块,数据库模块,如图3所示。在体系中把各个代码模块进行界说并使它们之间的接口规范化,从而在一个模块内进行扩展性改动将不会影响程序中其它模块,因而增加了体系的灵活性。在测验进程中,可依据需求随时改动信号参数和测验办法。测验体系的程序干流程图如图4所示。

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2.1 板卡初始化及参数设置模块

该模块的功用是完成查验并初始化板卡,然后设置体系基本参数来操控硬件体系,既可以无触发收集,又可以单通道触发收集数据。在发动收集之前,首要对LDl200初始化,确认自检成功或提示“无LDl200卡”,程序如图5所示。

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然后设置采样参数,采样参数设置的程序如图6所示。依据收集数据的需求,设置双通道并行输入,采样频率为100Hz,运用软件触发办法,即手动点击收集按钮,则开端运转收集程序。将设置的采样参数放在1个簇里,选用挑选结构进行参数设置。反之则显现“请先初始化”。

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2.2 数据收集模块

该模块完成多通道实时数据收集与显现,其规划是动态测验中的中心部分,直接影响数据剖析的成果,影响体系其它功用的完成。该模块能否正常作业直接联系到整个体系的作业。

编写数据收集程序前,有必要先装置好收集板的驱动程序,不然无法调用AD板的动态链接库。该驱动运用了中止收集办法,并在定时器取值处设置了延时时刻,确保了采样的连续性。

在程序面板上,与传统开发相同,可以运用各种程序操控结构,如次序、条件、循环等,也可以运用其他Ⅵ。程序套用Case挑选结构如图7所示,收集的数据通过1个子程序进行数据分组、处理,然后送人操控界面显现。

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2.3 数据剖析模块

该模块完成对收集的原始数据进行最小二乘法曲线拟合剖析。其测验意图在于获取被测方针的功用、状况或特征,所以信号收集仅仅测验作业的第一步。信号的剖析和数据处理是构成测验体系的重要组成部分之一。体系选用线性回归剖析法即曲线拟合法,由多维回归方程来树立被测方针参量与传感器输出量之间的联系,以消除温度的影响,如图8所示。

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2.4 数据库模块

该模块完成数据库的办理功用,数据的存储与回放,增加与删去等。因为要对被测方针进行全方位检测,多传感器和谐运用获取对方针的全面知道,数据量急剧增加,对实时收集的数据存储和查询也有较高要求,需求选用数据库技能。

首要需求装置LabSQL,它是一个免费的数据库拜访东西。

LabSQL与数据库之间通过ODBC衔接,用户需求在ODBC中指定数据源称号和驱动程序。因而在运用LabSQL之前,需求在Windows操作体系中的ODBC数据源中创立一个DSN。LabSQL与数据库之间的衔接是树立在DSN根底之上的。其衔接流程如图9所示。LabSQL可以完成数据库查询、数据库修正、数据库增加以及数据库删去。

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3 实验成果

规划的实验是在模仿轿车发动机实在作业环境下测验的,通过改动变频器的频率操控风机宣布不同巨细的风量通过流量传感器来模仿进入发动机的空气流量,通过设定恒温湿箱的温度改动传感器作业环境温度,以此来模仿发动机作业的温度环境。

为使丈量精确就要对测验体系进行实验标定,规划选用规范流量计式标定办法。规范流量计选用LAB一10型玻璃转子流量计来进行标定实验。在变频器从l~23Hz改变中,对应的输出电压为0—3V,通过标定实验,在温度为20℃时,可得到测验数据,通过处理后得到如图10所示的曲线:曲线①为空气流量传感器通过数据处理后的输出电压曲线;曲线②为对数据进行曲线拟合后,空气流量传感器输出拟合特性曲线;曲线③为玻璃转子流量计输出电压曲线。

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在常温常压条件下,测验体系所运用的空气流量传感器的输出相对差错最大为1.94%F.S,小于其最大答应差错3.0%,满意传感器运用差错要求。在丈量进程中选用变频器操控风机的供气办法,气体依然存在一些脉动,又因为空气流量传感器的高敏感性及气压的影响,也会形成部分附加差错。

4 结语

本体系为进一步研讨运用LabVIEw测控体系以及进行多传感器信息交融奠定了根底。在一段时刻的实践运用后发现,体系功用杰出,免除了对多传感器信息收集进程中一些繁琐的作业,收集进程不再需求编写不同软件以习惯不同传感器的要求。

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