毕业答辩PPT《LabVIEW的排气分析仪测控系统研究》课件.ppt

* 当采集到的电压峰峰值数据被送入写有曲线的公式框后，会输出浓度值。以这个浓度值和“标准气体”浓度值比较。若相等，则不用校准；若不相等，则按照某一固定步长不断改变“校零”或“校满”参数的大小，最终使得输出浓度值和“标准气体”浓度值相等，校准完成。 * 全局变量和本地变量，由于对电压峰峰值——浓度曲线的修正参数需要在自动校准的不同位置多次为控制赋值和从指示取出数据，这时仅用一个端口是无法实现这些操作的，LabVIEW提供的本地变量可以进行这些操作。由于自动校准模块最后是封装为子VI后加入主程序的，这些子VI中的参数还要传递给自动切换量程模块中的子VI，所以就存在不同VI之间的数据传递问题。LabVIEW中的全局变量能够很好的解决这个问题。 * 实际测量时所测机动车会根据要求加速、减速，所以排放出的气体浓度并不是一个恒定值，会根据车速的快慢发生变化。我们事先已经知道，每段量程下对应一条特定的浓度曲线，该量程30%以下的测量数据是不精确的，需要切换到低一段的量程下测量，这样才能保证测量数据的精确。量程之间的切换原设备是靠人工实现的，我们这里采用软件算法能够完成量程之间的自动切换。 基本思想是将采集到的电压峰峰值送入该气体下的所有浓度曲线公式框，对于每一条曲线都会有相应的浓度输出。把每个输出与该量程的最大可测值做比较，如果输出浓度大于该值，则舍弃该量程；如果输出浓度小于该值，则让该值减去输出浓度值，取所得差值最小的输出，这就是所测气体的正确浓度。 * 通过控制循环实现对内嵌采集循环的控制 * 关键在于要为“等待事件”节点设置一个超时时间,这个时间既可作为等待事件的时间,又可控制循环的迭代速度。注意参数“忽略前值”要置为假,这样可以避免事件被忽略。 * 基于LabVIEW的排气分析仪测控系统研究 学科名称： 作者姓名： 导师姓名： 概述 虚拟仪器技术 测控系统研究目的、要求 系统总体框架 测控系统设计 总结与展望 虚拟仪器技术 硬件：基于各种测量总线的测控功能模块。 软件：VISA(Virtual Instrumentation software Architecture)库、仪器驱动程序、应用软件。 优点：面向用户、开放式模块化系统、核心是软件、易于扩展和升级。 测控系统研究目的、要求 目的： 提升原设备测控系统的测量准确性和自动化 水平 要求： 与原设备完全兼容 自动校准和自动切换量程 测量精度2%以内 界面良好，方便操作 可扩展性强，以应对未来的需求 系统总体框架图 测控系统设计 硬件设计 软件设计： LabVIEW简介 测控软件工作流程 模块设计 LabVIEW简介 图形化开发环境，采用G语言编写，子程序称为VI（Virtual Instruments），模块化、结构化编程思想。 LabVIEW开发环境 测控软件工作流程图 模块设计 采集模块 自动校准 自动切换量程 数字序列输出 循环控制 采集模块 单路采集前面板 采集模块 单路采集框图程序 采集模块 多路并行采集框图程序 自动校准 每次开机传感器的输出产生微小变化，影响浓度显示。为了让浓度值满足测量要求，必须进行“零”、“满”校准。 基本思想：电压峰峰值送入曲线公式框，输出浓度值与标准气比较，相等则退出；相异则按照步长改变参数，使浓度值相等。 自动校准 本地变量：同一VI，不同位置 全局变量：不同VI 自动切换量程 气体浓度变化导致需要进行跨量程切换。 基本思想：电压峰峰值同时送入所有电压——浓度曲线公式框，让各量程下最大可测值与输出的各浓度值作差，差值小于零的舍弃该量程，将剩下的差值作比较，取最小的输出。 数字序列输出 目标：通过数据采集卡上的数字IO和计数器同步输出周期方波和数字序列。 关键问题：事件响应、输出数字序列和同步。 事件响应 事件响应由“事件结构（Event Structure）”来完成，利用通告事件：当用户用鼠标单击前面板上的按钮时，通知事件结构。事件结构响应此“Value Change”事件，读按钮控件的值，同时重置按钮控件，并把与此按钮对应的数字序列从事件结构内输出到DAQmx Write 子VI。 输出数字序列 输出数字序列由DAQmx Write 子VI决定，采用“Digital 1D U8 1Chan Nsamp”模式。 “U8”是说把写入数字序列的每一个整数化为8位的二进制数，在数字IO的端口（port）的line0~line7并行输出。本设计预先设置好的数字序列是串行的二进制数，经过DAQmx Write子VI后，line0恰好输出设定好的数字序列。因此只需要连接Port0的line0一路数字线就可以完成所需工作。