摘 要
生产过程参数的智能监测是实现自动化的重要标志，监测到的数据需要进行实时采集、传送、处理。随着计算机技术、通信技术的迅速发展，虚拟仪器率先由美国于20世纪80年代末研制成功，它是计算机系统与仪器系统技术相结合的产物。其运用配套的虚拟仪器开发软件，借助PC机超强的计算处理能力而被广泛的运用于工厂的各种数据监测与处理。
本设计为多通道压力监测系统，用来监测来自各处不同的压力变化情况。实现4路压力的实时监测、波形显示。具体为应用LabVIEW 图形化编程软件和LabJackU12数据采集卡设计4通道压力监测系统，采用压力传感器，对4路压力数据进行采集、分析处理、存储显示，实现压力数据的曲线和数字实时显示，并具有超限报警功能，并对数据进行统计分析，利用EXCEL工具箱实现报表输出。
本系统包括三个基本硬件部分：压力传感器，数据采集卡，PC机。其中，压力测量利用AK-4型数字压力传感器，传感器输出的4-20mA信号送入调理电路转换为1-5V电压信号，再送入LabJack U12数据采集卡将模拟量到数字量的转换，并输入到PC机中，然后利用PC机中的LABVIEW图形化编程软件将输入的电压信号处理输出并且显示，并对信号进行分析对超限信号起到报警功能。
关键词：压力监测 LABVIEW 数据采集
ABSTRACT
Intelligent monitoring of the production parameters is an important symbol to automate. The monitoring of the data requires real-time acquisition, transmission, processing. With computer technology, communication technology, the rapid development of the first virtual instrument was developed in the late 80 by the United States in the late 20th century, the successful development of computer systems and equipment, it is the product of the combination system technology. Its application supporting the development of virtual instrument software, with PC-super-computing processing power has been widely used in a variety of plant data monitoring and processing.
The design for the multi-channel pressure monitoring system, used monitor the pressure from changes in various parts. Pressure to achieve 4-way real-time monitoring, waveform display. Specifically for the application of LabVIEW graphical programming software and LabJackU12 Data Acquisition Card Design 4-channel pressure monitoring system, using pressure sensors, pressure on the 4-way data collection, analysis and processing, storage, display, realization of the curve of pressure data and digital real-time display, and has The more limited alarm functions, and statistical analysis of data using EXCEL toolbox to achieve report output.
The system consists of three basic hardware components: pressure sensors, data acquisition card, PC machine. Among them, pressure measurement using AK-4 type digital pressure sensor, the sensor output 4-20mA signal into the conditioning circuit is converted to 1-5V voltage signal, and then into the LabJack U12 data acquisition card will be analog to digital conversion, and enter the to a PC machine and then use the PC, the LABVIEW graphical programming software to input the output voltage signal processing and displays, and signal analysis of the overrun alarm signal to play.
Key words: Pressure monitor Labview Data acquisition
目 录
第一章 绪论 ............................................................................................................................ 5 1.1 引言 .................................................................................................................................. 5 1.2 课题的提出与意义 .......................................................................................................... 6 1.3课题的实现 ...................................................................................................................... 6 第二章 压力监测系统总体设计 ............................................................................................ 7 2.1设计思路 .......................................................................................................................... 7 第三章 压力传感器 ................................................................................................................ 9 3.1 压力传感器定义 .............................................................................................................. 9 3.2 压力传感器分类 .............................................................................................................. 9 3.3 传感器的使用原则 .......................................................................................................... 9 3.4 传感器的选用 ................................................................................................................ 11 3.4.1 传感器的选用 ......................................................................................................... 11 3.4.2 AK-4型压力传感器特点 ........................................................................................ 12 3.4.3 AK-4型压力传感器性能技术指标 ........................................................................ 12 第四章 数据采集 .................................................................................................................. 13 4.1数据采集 ........................................................................................................................ 13 4.2LABJACK数据采集卡 ...................................................................................................... 13 4.2.1LabjackU12简介 ...................................................................................................... 14 4.2.2数据采集硬件配置 .................................................................................................. 15 4.2.3数据采集的软件驱动 .............................................................................................. 15 第五章 虚拟仪器的概述 ...................................................................................................... 17 5.1 虚拟仪器的概念 ............................................................................................................ 17 5.2 虚拟仪器的组成 ............................................................................................................ 18 5.3 虚拟仪器的特点及优势 ................................................................................................ 20 5.4 虚拟仪器与传统仪器的比较 ........................................................................................ 21 第六章 软件设计 .................................................................................................................. 23 6.1程序主界面 .................................................................................................................... 23 6.2程序各部分设计 ............................................................................................................ 25 6.2.1存盘程序的后面板界面 .......................................................................................... 25 6.2.2 Labjack信号采集 .................................................................................................... 26 6.2.3 信号采集的通道设置 ............................................................................................. 27 6.3压力监测功能的实现 .................................................................................................... 28
总 结 .................................................................................................................................. 30 谢 辞 .................................................................................................................................. 31 参考文献 .................................................................................................................................. 32
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大连交通大学2010届本科生毕业设计（论文）
第一章 绪论
1.1 引言
压力是人们所熟知的名词，在认知中的压力定义有很多,施加在物体上的力则是普遍认为。在医学应用中压力则定义为不是一种想象出来的疾病而是身体“战备状态”的反应，这是当我们意识到某种情形，或者某个人，或者某件事情具有潜在的威胁性的时候做出的反应[1]。而本论文所研究的压力不涉及到医学，而主要关注与普遍的认知物体所施加的力。
生活中监测系统这一词应用广泛，很多人只是听说过却无法准确的定义什么是监测系统，在本设计中我也通过用心去体会并在网上找到准确的监测系统的定义。监测系统对于工业生产和各行各业都是不可缺少的。随着各种现代化设备的增加，各种数据的实时测量和分析成了通讯企业工作量较大的内容。监测系统帮助管理人员对设备进行实时监控，预防故障的发生或者在故障发生后提供最及时的资料。自动监测系统可以减少配备人员的数量并提高监测业务的效率[3]。
压力监测系统是本论文的中心内容，同时也是科技社会的主流研究内容。顾名思义，压力监测系统是上述两项定义的结合，压力监测是通过利用先进的仪器仪表系统对工业机械上所产生或应用的压力进行实时的监控并进行控制。而监控的手段就要涉及到我所学的专业，测控技术。
测控技术在现代科学技术、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。20世纪70年代以来，计算机、微电子等技术迅猛发展，在其推动下，测控仪器与技术不断进步，相继诞生了智能仪器、PC仪器、VXI仪器、虚拟仪器及互换性虚拟仪器等微机化仪器及其自动测控系统，计算机与现代化仪器设备间的界限日渐模糊，测控领域和范围不断拓宽[1] 。
电子测量技术作为测控技术的一部分，其发展总是与自然科学，特别是电子技术的最新发展紧密相连。从传统的电测量指示仪表、数字化仪表到智能仪器，再到虚拟仪器，电子测量技术发生了革命性变化。虚拟仪器改变了传统测量仪器的概念、模式和结构，用户完全可以自己定义一起的功能和参数，即“软件即是仪器”，虚拟仪器以其特有的优势显示了强大的生命力[2]。
虚拟仪器技术综合运用了计算机技术、数字信号处理技术、标准总线技术和软件工程技术，代表了测量仪器与自动测试系统的未来发展方向。采用虚拟仪器构建测试仪器，开发效率高，可维护性强，测试精度、稳定性和可靠性能够得到充分的保证，具有很高的性能价格比，节省投资，便于设备的更新和功能的转换与补充。因此，虚拟仪器在产品性能测试、设备故障诊断、生产过程控制中得到普遍应用。
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