太原工业学院毕业设计
第1章 绪 论
1.1 课题意义与背景
数据采集在现代科学技术、工业生产和国防科技等诸多领域中应用十分广泛，它的现代化已被认为是科学技术、国防现代化的重要条件和明显标志。
在数据采集过程中所需要的设备、仪器形成的数据采集系统，它是计算机智能仪器与外界物理世界联系的桥梁，是获取信息的重要途径[1]。而为采集数据而采用的技术叫做数据采集技术，它主要指从传感器输出的微弱电信号，经信号调理、模数转换到存储、记录这一过程所涉及的技术。
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1.2 国内外研究现状 1.2.1 虚拟仪器研究现状
国外的仪器产业早在上个世纪80年代末就开始了虚拟仪器的研究工作。在90年代以美国国家仪器公司(NI)，Motorola公司等著名企业为代表，开始了仪器产业从数字化仪器、智能仪器向虚拟仪器的过渡。********
1.2.2 基于声卡的数据采集系统研究现状
(1) 国内虚拟仪器研究现状
虚拟仪器在国内的现状和发展不容乐观。****** ① ******* ② *******
(2) 基于声卡的数据采系统国内研究现状
虽说NI公司很早提出了“软件就是仪器”的概念，然而真正使这一概念完美实现的是基于声卡的虚拟仪器技术[2]。这一技术使得我们的工作如此简便，**************
图、表、公式的标注格式见下面
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第2章 虚拟仪器技术概述
2.1 虚拟仪器的概念
虚拟仪器的概念是由美国国家仪器公司（National Instruments）最先提出的。所谓虚拟仪器是基于计算机的软硬件测试平台，它可代替传统的测量仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器、频谱分析仪等；可集成于自动控制、工业控制系统之中；可自由构建成专有仪器系统。虚拟仪器是智能仪器之后的新一代测量仪器。
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2.2 虚拟仪器特点
虚拟仪器是基于计算机的功能化硬件模块和计算机软件构成的电子测试仪器，而软件是虚拟仪器的核心，如图2.1所示：
操作系统
虚拟仪器软件面板 虚拟仪器用户 虚拟仪器开发者 虚拟仪器软件开发平台 底层驱动程序 硬件模块 图2.1 虚拟仪器开发框图
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虚拟仪器具有传统独立仪器无法比拟的优势。
(1) 传统仪器的面板只有一个，上面布置了种类繁多的显示和操作元件。由此导致许多识读和操作错误。虚拟仪器与之不同，它可以通过在几个分面板上的操作来实现比较复杂的功能。这样，在每个分面板上就可以实现功能操作的单纯化和面板布置的简洁化，从而提高操作的正确性和便捷性。同时，还可以根据要求和操作需要来设计仪器面板。
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(2) 在通用硬件平台确定后，软件取代传统仪器中由硬件完成的仪器功能。 ******如表2.1所示：
表2.1 虚拟仪器与传统仪器的比较
虚拟仪器 开发维护费用低 技术更新周期短（0.5～1年） 软件是关键 价格低 开放、灵活与计算机同步，可重复用和重配置 可用网络联络周边各仪器 自动化、智能化、多功能、远距离传输 传统仪器 开发维护费用高 技术更新周期短（5～10年） 硬件是关键 价格昂贵 固定 只可连有限的设备 功能单一，操作不便 2.4 虚拟仪器控制系统的组成
虚拟仪器的组成与传统仪器一样，主要由数据采集与控制、数据分析和处理、结果显示三部分组成。如图2.2所示：
采集与控制 采集分析预处理 数字信号处理 数字滤波 统计分析 数值分析 结果显示 网络通信 硬盘拷贝输出 文件I/O 图形用户接口 插入式数据采集板 VXI/PXI仪器 RS-232仪器 GPIB仪器
图2.2 虚拟仪器内部功能的划分
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水位在给水扰动下的传递函数如式2.1所示：
H???????Ws1??ss(1??s) （2.1）
Wh(s)?式中：τ为迟延时间(S) ；
Ε为给水流量改变一个单位流量时, 水位变化的响应速度[mm·S- 1/(t·h-1) ]。
注意：1（.全文）中文字用宋体，西文字（包括阿拉伯数字、英文）用Times New Roman 2.文中未涉及到的按学校的规范进行