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《重庆大学》 2006年
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虚拟仪器技术在动力学参数检测中的应用

张研  
【摘要】: 虚拟仪器是由计算机加上特殊设计的仪器硬件和专用软件构成。它利用个人计算机强大的图形环境和在线帮助功能,建立虚拟仪器面板,完成对仪器的控制、数据分析与显示,使用户可以根据自己的需要定义仪器的功能,即结合计算机的最新技术来实现和扩展传统仪器的功能。 本课题针对“无梯度内循环反应器装置”和“合成氨动力学实验装置”,提出了一套基于美国NI公司虚拟仪器技术的在线动力学检测系统。根据对系统测试要求进行了系统的总体结构的设计,确立了系统硬件、软件的设计思想,进行了从实验数据的采集、处理和显示的硬件设计和软件设计,实现了利用虚拟仪器技术对实验过程的实时检测和处理。 该动力学检测系统充分利用了PC机的硬件资源,以单片机为核心,其中包含了信号的放大滤波电路和RS-232接口电路,尽可能采用软件代替硬件,使测量仪器的硬件结构简单,有效地提高了测量准确度,且使仪器更趋智能化、集成化、多功能化。在上位机软件设计上选用当前主流操作系统Windows XP;在Windows环境下利用图形化编程语言LabVIEW进行虚拟仪器数据记录仪的开发设计方案。同时,定义了上位机与下位机相互通信的协议,深入分析了VISA(virtual instrument software Architecture虚拟仪器软件系统结构)标准的结构、原理和特点。在检测系统应用程序中,采用了VISA作为仪器驱动控制方案。在LabVIEW环境中运用VISA标准开发了仪器控制应用程序,下位机与通用串行口通信接口RS-232相接,实现了设备间的通讯。从而实现了检测的实时数据处理,包括实时曲线显示、检测数据分析、数据存储等。最后将检测仪器使用在动力学参数检测中,并对实验结果进行了分析、对比。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:O643.1

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【参考文献】
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