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基于LabVIEW的声级计校准系统的设计与实现

何卓斌  
【摘要】:声级计是评估噪声水平的仪器,也是声学测量中最常见的仪器之一。声级计广泛应用在环境保护、劳动卫生、科研教学和工业企业等领域,可见声级计关系着人们的日常工作和生活,所以确保声级计的量值准确可靠有着重要的意义。但目前在声级计的检定过程中,有大量的重复操作仪器的工作,且容易出现错误且效率比较低,所以对技术操作人员要求较高,因此对研究开发声级计的计量系统具有积极的意义。在深入研究声级计的工作原理和国家计量检定规程的要求的基础上,本文研究基于LabVIEW的声级计校准系统。这套系统通过计算机使用LabVIEW软件控制33220函数/任意波形发生器进行声级计自动检定。它能够完成基本声级计全部项目,而且成本代价小,对非计算机专业编程的人来说,LabVIEW的图形、流程图、术语、概念等等相比代码会感到更熟悉和易懂,并使编写程序的过程更简单方便和生动有趣,具有成本低,简单,易用,方便等特点。硬件方面,这套声级计校准系统使用了常用的33220函数/任意波形发生器进行替代了传统的声级计计量的主标准器,并且通过USB接口连接到计算机,所有的声级计检定操作都在计算机上完成,可见该系统对声级计检定所需要的仪器进行了简化,操作简便并保证了信号的准确可靠。软件方面,这套声级计校准系统的操作介面分为7个功能模块,分别对应声级计各个主要计量项目。其中系统采用的主体框架是生产者/消费者的设计模式,类似编程中的事件结构,这种结构让整个系统变得简单并降低CPU利用率,系统的操作介面中有29个可点击的输入控件,这29个输入控件就是系统中的29个事件,在操作介面选择一个事件发生后,程序会自动执行一系列的动作,然后继续等待,节省CPU资源,保证了软件系统的高效和稳定。本文提出的这套声级计校准系统可以完成声级计所有的检定项目,并且可以保证准确性和时效性,特别是对仪器的操作进行了简化,减少检定过程中出现的人为误差,极大提高了检定效率,而且这套声级计校准系统的检定结果与原标准装置的一致,可以在声级计的日常检定中使用。


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