单跨转子试验台设计-中北大学课程设计.doc

中北大学课程设计目 录目 录I第一章 单盘转子试验系统总体设计方案11.1 概述11.2 转子实验台整体设计11.3 转子实验台参数确定2第二章 机械部分设计32.1 转轴与圆盘的设计32.2 电动机的选择42.3传动轴的选择及强度校核62.4 联轴器的选择82.5 轴承的选择92.6 传感器安装支架及电机支架的设计102.7 实验台底座的尺寸设计112.8 装配图一份12第三章 数据采集测控部分设计133.1 总体方案概述133.2 传感器的选型及布置133.3电机调速方案选择与电路设计183.4数据采集模块的设计24第四章 转子实验台虚拟仪器系统的开发264.1 虚拟仪器概述264.2 虚拟仪器的开发软件264.3 转子实验台虚拟仪器的设计284.4 虚拟仪器数据处理方案设计294.5 虚拟仪器数据处理方案仿真29课程设计总结31参考文献3231第一章 单盘转子试验系统总体设计方案1.1 概述单盘转子实验系统是进行转子多种振动实验的实验设备。它可以模拟多种旋转机械的振动情况，并可通过数据采集系统与转子系统对系统振动情况（转速、振幅、相位、位移）进行采集、测量与分析。该系统可以进行转子动平衡、临界转速、油膜涡动、摩擦振动、全息谱和非线性分岔图等实验，是一套非常适合于教学、科研和培训演示的转子实验系统。1.2 转子实验台整体设计该实验台设计为滑动轴承支承的单盘转子系统，实验台的整体结构如图1-1所示：图 1-1 单跨转子实验台转子实验台的转轴在电机的带动下高速旋转，转子的微小偏心都会引起很大的离心力，而且在碰摩时还会承受冲击载荷。为防止转轴变形并保证其有较高的精度，选用材料为45#钢，45#钢为常用中碳调质结构钢。具有较高的强度和较好的切削加工性，经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性，材料来源方便。在转轴的中间位置安装圆盘同样选用45#钢，在圆盘两侧的圆柱突缘上分别加工两个径向螺纹孔，采用紧定螺钉通过这些径向螺纹孔将圆盘与转轴固定。在圆盘的边缘沿轴向对称加工一些螺纹孔，用于调节转子的平衡和模拟转子的偏心故障。轴与转盘的配合选取H9/h8，该配合为间隙定位配合，零件可自由拆装但能实现定位，避免了由于转轴和圆盘内孔的间隙引起的偏心误差。转子实验台的轴承使用整体式的滑动轴承。滑动轴承能够在高转速运行，并且能够承受大的冲击和振动载荷。为使结构简单，滑动轴承没有密封。但这样会使轴承容易磨损，因此轴承用耐磨性较好的铜合金制造，并在轴承和轴承座的顶部开设油孔以便能随时加入润滑油进行润滑。轴承支座与滑动轴承要实现完全固定，采用中等压入配合H7/s6；轴与铜套的配合选取D9/h9，该配合用于间隙很大的自由转动配合，且可用于高转速场合。在实际加工时为保证加工精度，先加工好轴承支座，将加工完外表面的轴承压入轴承支座，然后再加工轴承内表面和油孔。底座采用灰口铸铁，铸铁中的石墨组织松软，能够吸收震动，使得铸铁具有良好的消震性。底座进行消除内应力的退火处理，以避免底座因应力的重新分布而引起的变形，保证底座表面的平面度，从而确保两个轴承处具有相同的轴心高度。底座上表面的中心线上加工了一个斜半圆槽，并在槽的末端加工了收油孔装置，方便了油品的回收。在底座的两侧加工了两排螺纹孔，用于轴承座、电机支座和传感器的固定，方便调整各个部件的位置。1.3 转子实验台参数确定在确定转子实验台各个零件的参数时，主要考虑了转子的临界转速、转轴强度和轴承的承载能力。整体设计思路为：参照其它的成品实验台并根据经验初步确定转子及轴承的参数，然后计算转子的临界转速、校核转轴强度和轴承的承载能力，若满足要求则在此基础上确定其它零件的参数。已知实验台固有频率在60Hz附近，初选两支座之间轴的跨度为L=500mm，轴的直径d=12mm，圆盘的直径D=62mm，宽度为15mm。轴选用45#钢，弹性模量E=210GPa。轴承采用锡青铜合金，内径d=14mm，宽度为20mm 。第二章 机械部分设计2.1 转轴与圆盘的设计2.1.1 转轴的设计转轴的轴长L=500mm，轴颈d=12mm。弹性模量E=210109Pa，密度为 7.85103kg/m3。转轴的质量为m1,则m1=4d2L=7.8510340.01220.5=0.444kg。转轴的示意图如下：图 2-1 转轴示意图2.1.2 圆盘的设计固有频率为60Hz的单跨转子实验台，设圆盘的质量为m2，厚度为b,直径为D。轴的截面惯性矩：I=164d4m4=1640.0124=1.010-9m4刚度：k=48EIL3=482101091.010-90.53=80640N/m固有频率：f0=120=12km=1248EImL3=60Hz ,可得m=0.56kg。转子与圆盘系统可简化为受到一集中载荷的均质等截面简支梁，则m为转轴与圆盘的等效质量：m=1735m1+m2 ，圆盘质量m2=0.342kg。圆盘材质同样选用45#钢，设圆盘厚度b2=15mm,凸出部分直径D1=20mm，每边厚5mm，则b1=25mm。m2=V盘=4b1D12-d2+b2D22-D12=7.8510340.0250.22-0.0122+0.015D22-0.022=0.342kg，则圆盘直径D2=60mm。圆盘设计图如下：图 2-2 圆盘示意图则转子的临界圆频率为：n=km=806400.56=379.47rad/s转子的临界转速为：n=60n2=60379.472=3624r/min转子的固有频率为：f0=12km=1248EImL3=60.4Hz2.2 电动机的选择电动机可根据负载的临界转速以及扭矩进行选型，已知临界转速为3624rpm,设传动轴d=14mm,转子直径D=120mm，厚度b=40mm。电机启动后带动转轴在3s内达到匀速。则转子的质量m=4D2b=40.1220.047.85103=3.55kg匀速运动时的角速度：=3624260=362430角加速度：=t=362490转子转动惯量：J=12m(D2)2=123.550.062=6.3910-3kgm2转子扭矩：T=J=3624906.3910-3=0.81Nm额定功率：P=Tn9550=0.8136249550=308w实际功率：P实=P=3080.8=385w根据所要求的电机转速测量范围为03624rpm的要求，为了保证测量的安全性，取转速的测量裕度为04500rpm。以下为深圳某电动机制造公司提供的电机型号以及参数：表2-1电动机型号及参数在转矩和转速都满足设计要求的前提下，选用DT80BL110-3145的无刷直流电机，实现04500rpm的无极调速，其额定功率为550w，额定电压310V，额定转速4500rpm，额定扭矩1.2Nm，轴颈14mm，机身长110mm。该电机的图示如下：图 2-3 电机示意图图 2-4 电机侧视图2.3传动轴的选择及强度校核在转子实验台运转的过程中，转子会受到偏心质量引起的离心力和碰摩擦时的冲击载荷。如果转轴的强度不够，转轴会发生永久性变形，从而使实验台报废。而且实验过程中转子的转速很高，如果其强度得不到保证会对实验人员造成安全隐患。转轴的材料选择了45#钢，则查表可知其许用弯曲应力=122MPa,许用扭矩切应力T=80108MPa。在进行强度校核时，将转轴简化为受到一集中载荷的均质等截面简支梁。2.3.1轴的强度校核受到一集中载荷的均质等截面简支梁的挠度计算公式为：Ymax=8pl3384EI ,根据此公式可大致推断挠度的范围，可知在实际测量过程中，转子挠度的最大值远远小于1mm，故选择1mm挠度对应的载荷值进行校核是安全保守的。当挠度f=1mm时，中间位置的载荷为F,考虑动载荷作用，动载荷系数。轴的抗弯截面系数:W=d332=0.012332=1.69610-7轴的最大弯矩: 则最大应力为 ，=122MPa,故转轴满足强度要求。2.3.2 轴的扭转强度校核由于所以 , T=80108MPa 。经计算，转轴的设计满足扭转强度的要求，设计合理。2.3.3 轴的弯矩合成强度校核按第三强度理论计算得圆轴在扭转与弯曲组合变形下的强度条件为： 故,=122MPa。轴的弯扭组合强度也同样满足要求。综上所述，经校核转轴的设计满足各项强度要求，轴的设计合理可用。2.4 联轴器的选择联轴器的两连接段尺寸由转轴轴颈的尺寸12和电机转子的轴径尺寸14共同确定。通过查找资料，选择合肥科宇机械公司生产的LK2系列定位螺丝固定螺纹式联轴器。该联轴器有以下特点：（1） 一体成型的金属弹性联轴器（2） 零回转间隙（3） 弹性作用补偿径向、角向、轴向偏差，高弹性角向误差补偿大（4） 定位螺丝固定（5） 铝合金及不锈钢材料此联轴器的图示如下：图 2-5 联轴器示意图联轴器的型号选择可依据下表：表2-2联轴器的型号及参数通过查表，联轴器型号确定为LK2-150-1214M。2.5 轴承的选择本轴承采用的润滑方式使轴承在相对运动表面难以产生一个完全的承载油膜，轴承只能在混合摩擦润滑状态下运行。在工程上，这类轴承常以维持边界油膜不遭破坏为设计的最低要求。设计时，通常是对轴承的平均压力P、滑动速度V和轴承的PV值进行验证。在计算时，电机转速一取其最高转速4500rmin；径向载荷仍按转轴中心位置产生1mm挠度值时的工况计算，则单个轴承受的径向载荷约为57N。设轴瓦的宽度B=20mm。轴承压强：滑动速度：pv值：铅锡青铜合金具有较高的力学性能、减磨性能和耐蚀性，常用作耐磨零件和滑动轴承，故本试验台装置拟定选用铅锡青铜合金作为轴承材料，可由机械设计课程设计手册提供的轴承材料性能的表格选取轴承：表2-3 常用轴承材料的性能轴承材料pMPa）pv(MPams）最高工作温度（）轴颈硬度HBS锡锑轴承合金ZSnSb11Cu6平稳2520150150冲击2015铅锑轴承合金ZPbSb16Sn16Cu21510150150锡青铜ZCuSn10P11515280300400锡青铜ZCuSn5Pb5Zn5815280铅 青 铜ZCuPb302530280300铸铝青铜ZCuA110Fe31512280300综合考虑选取锡青铜ZCuSn5Pb5Zn5作为轴承材料，其压力最大许用值为8MPa， 最大许用值为15MPams，满足设计需求。小结：通过上述计算，初选的各个实验台相关参数是满足实验需要和安全要求的，在这些参数的基础上可确定轴承支座、底座等其它零件的相关参数。2.6 传感器安装支架及电机支架的设计2.6.1 传感器安装支架的设计为了实现实验台所要求的功能，需要为实验台安装四支传感器进行相关参数的采集，其中包括：表2-4 安装传感器种类及功能传感器类型数量（个）功能电涡流位移传感器2位移测量光电测速传感器1转速测量加速度传感器1频率测量为了减轻重量又能够保证精度，同时考虑经济性，传感器安装支架的材料选用铝合金。单跨转子试验台上共设计安装有两个传感器支架，其中一个是安装电涡流位移传感器的支架，另一个是安装光电测速传感器的支架，震动传感器可直接安装在底座上测量机器的震动，无需支架。传感器支架设计为长170mm、宽40mm、高100mm的类L形支架，在水平方向和竖直方向分别开有两排直径10mm深16mm的孔，用来安装传感器。 剖视图如下：图 2-6 传感器支架示意图注意：测量不同方向位移的涡流传感器不宜安装在同一排孔上，以免产生相互干扰。2.6.2 电机支架的设计电动机需要用两个支架进行固定，一个是有螺纹孔的L型支架与电机转子端相连接固定，另一个是分为上下两部分可拆卸相连并且中间开孔的支架，置于电机中段用来支撑电机。图示如下：图 2-7 电机支架示意图2.7 实验台底座的尺寸设计本试验台底座设计为长800mm、宽200mm、高30mm的长方体形。底座上表面的中心线上加工了一个直径为20mm的斜半圆槽，槽的上端从电机一侧的末端开始贯通整个底座，和下端的槽头高度相差10mm。并在槽的末端加工了收油孔装置，方便了油品的回收，收油孔为阶梯孔，一级孔：，二级孔：，三级孔。在底座的两侧加工了两排螺纹孔，孔的大小为，两排孔间距140mm分列于底座中心线两侧并对称分布，用于轴承座、电机支座和传感器的安装固定，方便调整各个部件的位置。2.8 装配图一份附装配图截图一张，具体详见打印图纸。 第三章 数据采集测控部分设计3.1 总体方案概述本章讨论了多功能转子实验台远程测控系统的总体结构，整个系统分为两个部分，即硬件平台和软件系统。硬件平台包括传感器选型及布置、伺服电机转速控制器以及数据采集系统；软件系统主要包括转速控制系统软件和虚拟仪器。系统总体结构示意图如图3-1所示。转子试验台是本系统的测控对象，通过一系列传感器将实验台的各类物理信息转换为电信号，经采集分析仪采集、放大、转换后反馈至计算机；同时，又可以通过计算机控制转子实验台的转速以实现实验台在不同速度状况下的性能分析。单片机电动机PWM驱动计算机转子实验台传感器采集分析仪图3-1 数采测控方框图3.2 传感器的选型及布置本实验台需求的传感器有电涡流位移传感器、光电测速传感器以及加速度传感器三类。选择传感器时需要考虑以下选用原则：(1) 根据测量对象与测量环境确定传感器的类型。即使是测量同一物理量，也有多种原理的传感器可供选用，哪一种原理的传感器更为合适，则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下一些具体问题：量程的大小；测量方式为接触式还是非接触式；信号的引出方法，有线或是非接触测量等。(2) 具有较高的灵敏度。灵敏度高时，被测量变化对应的输出信号的值比较大，有利于信号处理。(3) 具有较大的线性范围。线性范围越宽，则表明传感器的工作量程越大传感器工作在线性区域内，是保证测量精确度的基本条件。(4) 在所测频率范围内，传感器的响应特性必须满足不失真测量条件。此外，实际传感器的响应总有一定迟延，但总希望迟延时间越短越好。在动态测量中，传感器的响应特性对测试结果有直接影响，在选用时，应充分考虑到被测物理量的变化特点。(5) 具有较高的精确度。传感器处于测试系统的输入端，因此，传感器能否真实地反映被测量值，对整个测试系统具有直接影响。(6) 具有较高的稳定性。传感器必须要有较强的环境适应能力，避免环境产生过强的干扰信号。3.2.1位移传感器电涡流位移传感器是一种利用电涡流原理测量金属表面相对于传感器头部距离变化的非接触式传感器。其结构核心是一个固定在框架上的扁平圆线圈，感应线圈与高频电缆相连，当被测金属表面与传感器之间的距离发生变化时，则由测量线路输出的电压也随之变化。电涡流位移传感器能直接测量转轴的状态，具有灵敏度高、抗干扰能力强、非接触测量的特点，因此常被用于旋转机械的轴位移、轴振动、轴转速等参数的监测。综合考虑，本系统选用上海安偌电子科技有限公司生产的VB-Z9800电涡流位移传感器。其技术参数如下： 图3-2 VB-Z9800电涡流位移传感器技术参数该传感器系统由三部分组成：探头、延长电缆和前置器。探头直径8mm，量程0-2mm，灵敏度可达8V/mm，采用-24VDC供电，满足设计要求。其图样如下：图3-3 VB-Z9800型电涡流位移传感器传感器安装时，分别水平、垂直安装于实验台传感器支架的安装孔，调整探头距离轴心的初始间距，使其初始电压为-11V左右（即静态特性线性段），然后连接延伸电缆和前置器等。3.3.2 加速度传感器压电晶体加速度传感器是典型的振动传感器，它是以某种物质的压电效应为基础的一种有源传感器。压电传感器的力学模型可简化为一个单自由度质量一弹簧系统。根据压电效应的原理，当晶体上受到振动作用力后，将产生电荷量，该电荷量与作用力成正比，这就是压电传感器完成机电转换的工作原理。本系统选用的是秦皇岛市北戴河兰德科技有限责任公司BZ11系列压电加速度传感器，该系列传感器内装集成电路加速度传感器，能直接与记录和显示仪表连接，简化了测试系统，提高了测试的可靠性，具有低阻抗输出、抗干扰、噪声小、性价比高等特点。表3-1 BZ11系列传感器参数型号灵敏度量程频率范围谐振点重量螺纹几何尺寸备注mV/ggHzkHzgmmBZ1141105005-10000288M5六方1015通用测振BZ1142510000.3-100003015M5六方1420通用测振BZ1143105000.3-100003015M5六方1420通用测振BZ1144501000.3-100003015M5六方1420通用测振BZ1145100500.5-100003015M5六方1420通用测振BZ1146105000.2-70002530M5六方1723低频测振BZ1147501000.2-70002530M5六方1723低频测振BZ1148100050.2-30007110M5六方3025低频测振BZ1149500100.2-30007110M5六方3025通用测振BZ1150100500.2-70002130M5六方1721通用测振BZ1151501001-100002830M5正方1821三向测振内装电路传感器的共性指标：线性：1% 输出阻抗：P13 PWM1-P14*/void pwm_init(void)CCON = 0;CL = 0;CH = 0;CMOD = 0x02;/SYSCLK/12PCA_PWM0 = 0;CCAP0L = 0;CCAP0H = 0;PCA_PWM1 = 0;CCAP1L = 0;CCAP1H = 0;CCAPM0 = 0x42;CCAPM1 = 0x42;CR = 1;return;2）设置串口通信相关参数：/*函数功能：串口初始化*/void uart_init(void)PCON &= 0x7F;/波特率不倍速SCON = 0x50;/8位数据,可变波特率AUXR |= 0x04;/独立波特率发生器时钟为Fosc,即1TBRT = 0xDC;/设定独立波特率发生器重装值AUXR |= 0x01;/串口1选择独立波特率发生器为波特率发生器AUXR |= 0x10;/启动独立波特率发生器 ES = 1;EA = 1;TI = 1;3）主函数：void main() pwm_init();uart_init();while(1)set_pwm_duty(0, pwm0_value);4）串口通信中断函数：void UART( void ) interrupt 5RI=0;pwm0_value=SBUF;NY3.4数据采集模块的设计3.4.1数据采集概述数据采集，又称数据获取，是利用一种装置从系统外部采集数据并输入到系统内部的一个接口。数据采集技术广泛应用在各个领域。比如摄像头，麦克风，都是数据采集工具。被采集数据是已被转换为电讯号的各种物理量，如温度、水位、风速、压力等，可以是模拟量，也可以是数字量。采集一般是采样方式，即隔一定时间（称采样周期）对同一点数据重复采集。采集的数据大多是瞬时值，也可是某段时间内的一个特征值。准确的数据测量是数据采集的基础。数据量测方法有接触式和非接触式，检测元件多种多样。不论哪种方法和元件，均以不影响被测对象状态和测量环境为前提，以保证数据的正确性。数据采集含义很广，包括对面状连续物理量的采集。在计算机辅助制图、测图、设计中，对图形或图像数字化过程也可称为数据采集，此时被采集的是几何量（或包括物理量，如灰度）数据。数据采集的任务是把生产现场的工艺参数采集后，以数字的形式显示、储存、处理、传送、打印。完成这些任务的基本手段是模拟量的输入通道。数据采集系统主要包括以下部分：信号调理模块；模拟多路切换开关、采样保持(S/H)模块；模数转换模块；其它模块，如定时/计数器，数模转换等。3.4.2 模/数转换将模拟信号转换成数字信号的电路，称为模数转换器（简称A/D转换器），A/D转换的作用是将时间连续、幅值也连续的模拟量转换为时间离散、幅值也离散的数字信号，转换过程一般分为取样、保持、量化及编码4个过程。在实际电路中，有的过程是合并进行的，例如，取样和保持，量化和编码往往都是在转换过程中同时实现的。3.4.3 数据采集模块的选型NI 9203是一款National Instruments （美国国家仪器有限公司，简称NI）生产的C系列数据采集模块，包括用于高性能控制和监控应用的8条模拟电流输入通道。 NI 9203具有可编程的20mA或0-20mA输入范围，16位分辨率和200kS/s最大采样率。 为了防止信号瞬变，NI 9203具有通道至地面的接地双重隔离屏障（250Vrms隔离），实现了良好的安全性和抗扰性。 在本试验系统中，转速最高为10000rpm，即1 67Hz。考虑到倍频成分的测量和通道数的要求，最高转换频率不高于10K。目前常用的NI公司的数据采集模块中，NI 9203可以满足本系统的要求。图3-12 NI 9203数据采集模块实物图第四章 转子实验台虚拟仪器系统的开发仪器仪表作为测控的重要工具在科研和生产过程中起着重要作用，在对大规模、自动化、智能化电子测控系统的需求愈发迫切的形式下，计算机技术、仪器技术和通信技术的结合开创了仪器仪表新的里程碑一虚拟仪器技术，它结合了计算机和传统仪器仪表的特点，具有更高的灵活性和可定义性。本远程测控系统就是根据这一特点，采用虚拟仪器开发工具Labview开发了本地测控系统，方便地实现了仪器的网络化。4.1 虚拟仪器概述虚拟仪器(Virtual Instrument)是计算机技术和仪器系统结合的产物。它把计算机、传感器、仪器仪表等硬件与计算机软件结合起来。除继承传统仪器的已有功能外，还增加了许多传统仪器所不能及的先进功能。虚拟仪器的最大特点是其灵活性，用户在使用过程中可以根据需要定制仪器功能，以满足各种需求和各种环境，井且能充分利用计算机丰富的软硬件资源，大大突破了传统仪器在数据处理、表达、传送、存储方面的限制。由于虚拟仪器系统是基于模块化软件标准的开放系统，当用户测试要求变化时可方便地由用户自己来增减硬件、软件模块，或重新配置现有系统以满足新的测试要求。当用户研究新的课题项目时，就能简单地构造出新的VI系统而不丢弃已有的硬件和软件资源。总之， 使用虚拟仪器系统不仅提高了开发效率而且降低了开发成本，在系统测控方案的选择中处于优势地位。4.2 虚拟仪器的开发软件4.2.1 虚拟仪器系统结构虚拟仪器系统由硬件和软件两大部分组成，虚拟仪器软件又由接口驱动程序和应用程序两大部分构成，虚拟仪器系统框架。连接流程如下：图4-1 虚拟仪器系统框架1I/O接口设备主要完成被测输入信号的采集、放大、A/D转换。按实际情况应用不同I/O接口设备(卡)、如数据采集扳/卡(DAQ)、BPIB通用接口仪器总线、VXI总线仪器模块和串口模块等。2 接口驱动程序I/0接口驱动程序完成特定外部硬件设备的扩展、驱动和通信，是应用软件对硬件的接口， 驱动程序是一套可被用户调用的子程序库，利用它就不必了解每个仪器的编程协议和具体编程步骤，只需调用相应的一些函数就可以完成对仪器各种功能的操作。3应用程序应用软件使用驱动软件控制DAQ硬件。包括实现虚拟仪器面板功能的前面板软件程序和定义测试功能的前面板软件程序。界面设计部分一一实现虚拟面板功能的面板设计，软面板采用图形用户接El(GUI)技术来显示等效的旋钮、按键及控制器。用户通过鼠标或计算机键盘操纵这些控制器。图形显示提供同传统前面板方式相似的测量结果和仪器状态，从而让用户以熟悉的方法控制仪器。功能设计部分一一定义测试功能的流程软件程序“.。使用应用程序构造虚拟仪器程序，从仪器硬件上获取数据和对仪器进行编程，当获取数据后，就能使用虚拟仪器程序分析函数将原始数据转换成有意义的结果。并很容易将DSP、数字滤波、统计分析、数值分析和另外许多功能融合进程序设计。4.2.2 LabVIEW简介LabVIEW是一种用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言。传统文本编程语言根据语句和指令的先后顺序决定程序执行顺序，而 LabVIEW 则采用数据流编程方式，程序框图中节点之间的数据流向决定了VI及函数的执行顺序。VI指虚拟仪器，是 LabVIEW 的程序模块。所有LabVIEW应用程序，即虚拟仪器，它包括前面板、流程图以及图标连接器三部分程序前面板闱于设置输入数值和观察输出量，用于模拟真实仪表的前面板。在程序前面板上，输入量被称为控制(Controls)，输出量被称为显示(Indicators)。控制和显示是以各种图标形式出现在前面板上，如旋钮、开关、按钮、图表、图形等，这使得前面板直观易懂。每一个程序前面板都对应着一段框图程序。框图程序用LabVIEW图形编程语言编写，可以把它理解成传统程序的源代码。框图程序由端口、节点、图框和连线构成。其中端口被用来同程序前面板的控制和显示传递数据，节点被用来实现函数和功能调用，图框被用来实现结构化程序控制命令，而连线代表程序执行过程中的数据流，定义了框图内的数据流动方向。图标/连接器是子被其它调用的接口。图标是子VI在其他程序框图中被调用的节点表现形式；而连接器则表示节点数据的输入/输出口，就象函数的参数。用户必须指定连接器端口与前面板的控制和显示一一对应。在LabVIEW中，可以利用旋钮、开关、转盘、图表等控制什和显示件建立用户界面，即前面板，用以代替传统仪器的控制面板。控制件包括旋钮、按钮等输入控件，显示件包括图表、LED等显示器件。在完成用户界面的创建后，通过VI和结构添加代码来控制前面板上的对象。这些程序代码就构成了程序框图。利用LabVlEW，可以和诸如数据采集设备、图像设备、运动控制设备等硬件进行通信，也可以和GPIB、PXI、VXl、RS-232、RS-485仪器通信。 4.3 转子实验台虚拟仪器的设计转子试验台是本次测试与信号采集平台，信号采集通道有电涡流传感器2个、加速度传感器1个、光电传感器1个，电涡流传感器用于合成轴心轨迹图。综合运用传感器的知识，在以下几个测试上运用虚拟仪器组件LabVIEW的