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        技術文章

        基于虛擬儀器的壓力傳感器仿真系統

        摘要:以傳感器特性的測試為背景,分析目前傳感器課程教學實驗環節中存在著設備缺乏、資金投入太多等問題,進行了虛擬壓力傳感器標定實驗的研究。講述了虛擬儀器的軟件開發平臺Labwindows/CVI和傳感器的靜態特性等基礎知識,介紹了基于Labwindows/CVI虛擬壓力傳感器靜態標定儀的設計與開發。通過測量和繪制線性度、遲滯、重復性曲線,來實現壓力傳感器靜態參數的標定,接著詳細地描述了用Labw-indows/CVI語言實現激波管虛擬測試平臺的過程,最后給出激波管虛擬實驗平臺對壓力傳感器動態特性的測試結果,實現傳感器的動態標定。
        關鍵詞:壓力傳感器;虛擬儀器;Labwindows/CVI

        0 引言
        今天,信息技術對社會發展、科學進步起到了決定性的作用?,F代信息技術的基礎包括信息采集、信息傳輸與信息處理,信息采集離不開傳感器技術。傳感器位于信息采集系統前端、檢測與控制之前,是感知、獲取與檢測的最前端。傳感器是理工科的一門知識,更是檢測專業的專業課,是前期純電路、理論學習向工程實踐應用的轉移。傳感器虛擬實驗室能夠復現實驗內容,對實現過程的細節放大,加深實驗的感受,為實驗者提供大量的實驗機會,并且通過計算機的廣博,對傳感器的各方面起到系統的便捷的學習。同時,發展虛擬實驗室,能夠節約大量資金和物力,減少器件的損壞,并且能夠不斷更新,利用現有的豐富的計算機資源,進行學習、設計和仿真。目前,在國內還沒有傳感器虛擬實驗室,而傳感器實驗是各類專業非常重要的基礎課程,因此它的建立是有很重要得意義。

        1 虛擬壓力傳感器的靜態標定
        1.1 靜態標定儀的設計
        首先出現的是壓力傳感器靜態標定儀界面,如圖1所示。

        1.2 靜態標定儀的功能介紹
        虛擬壓力傳感器靜態標定儀主要實現以下功能:
        ·分別測量線性度、遲滯和重復性并能記錄、保存數據,計算靜態標定指標,繪制曲線。
        ·應用記事本顯示標定結果。
        ·打印傳感器的線性度、遲滯和重復性的曲線圖。
        靜態特性測量的步驟如下:
        第一步設置傳感器參數:量程、非線性、遲滯和重復性;
        第二步選擇測量方式:自動測量;
        第三步設置測量參數:測量點數、循環次數、砝碼;
        第四步進行測量,計算靜態特性參數并繪制曲線圖。

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