基于LabVIEW的水温检测系统设计-文献综述

第1页开题报告（文献综述）1.引言随着计算机、微电子技术和网络技术的迅速发展，传统仪器已经不能满足现代测控系统的要求，美国国家仪器公司首先提出“虚拟仪器”的概念，它彻底打破了传统仪器由厂家定义，用户无法改变的模式，使得用户可以自己定义仪器，灵活的设计仪器系统，以满足多样化的需求，从而使电子测量仪器和自动控制领域发生了一场巨大的变革。虚拟仪器是指具有虚拟仪器面板的个人计算机仪器，也就是在计算机上加一组软件或硬件，使得使用者在操作这台计算机时，就像在操作一台他自己设计的专用传统电子仪器。其实质是将计算机技术和仪器技术相结合，把传统仪器的三大功能，全部放在计算机上来完成。利用计算机屏幕形象、方便地模拟各种仪器控制面板，以各种形式表达输出检测结果；用计算机软件实现各种信号分析、处理及存储，完成多种多样的测试功能；用键盘或鼠标代替传统仪器的面板按键与按钮，人手不再触及仪器本身，实现硬件软件画的结果。虚拟仪器充分利用最新的计算机技术来实现和空战仪器的功能，进而逐步代替传统仪器完成某些功能，如数据的采集、分析、显示和存储等，最终达到取代传统电子仪器的目的。2.课题研究方法、技术2.1.虚拟仪器的概念随着计算机、微电子技术和网络技术的迅速发展，传统仪器已经不能适应现代测控系统的要求，美国国家仪器公司率先提出虚拟仪器的概念，它彻底打破了传统仪器由厂家定义。用户无法改变的模式，使得用户可以自己定义仪器，灵活的设计仪器系统，以满足多样化的需求，从而使电子测量仪器和自动控制领域发生了一场巨大的变革。虚拟仪器是指具有虚拟仪器面板的个人计算机仪器，即是在通用计算机上加一组软件活硬件，使得使用者在操作这台计算机时，就像在操作一台他自己设计的专用传统电子仪器。其实质是将计算机技术和仪器技术相结合，把传统仪器的三大功能，全部放在计算机上来完成。利用计算机屏幕形象、方便地模拟各种仪器控制面板，以各种形式表达输出检测结果；用计算机软件实现各种信号分析、处理及存储，完成多种多样的测试功能；用键盘或鼠标代替传统仪器的面板按键与按钮，人手不再触及仪器本身，实现硬件软件画的结果。虚拟仪器充分利用最新的计算机技术来实现和空战仪器的功能，进而第2页逐步代替传统仪器完成某些功能，如数据的采集、分析、显示和存储等，最终达到取代传统电子仪器的目的。2.2.虚拟仪器的主要特点虚拟仪器是计算机技术介入仪器领域所形成的一种新型的富有生命力的一起种类。与传统仪器相比，虚拟仪器的主要特点概括为以下几个方面：1、强调“软件就是仪器”的新概念，取代传统仪器“硬件为主体”的概念。软件在仪器中充当了以往由硬件甚至整机来实现的角色，软件是虚拟仪器的核心，而虚拟仪器中的硬件仅仅是为了解决信号的输入。输出，这是虚拟仪器相对与传统仪器在概念上的重大突破。虚拟仪器的处理能力和智能化程度主要取决于软件，哟怒可根据需求，将先进的处理算法、人工智能或者专家系统应用于仪器的设计与集成，从而将仪器的水平提高到一个新的层次，而且，虚拟仪器充分利用了计算机丰富的图形用户界面资源，建立图形化软面板来代替常规的仪器控制面板，真正做到界面友好、人机交互。2、虚拟仪器的功能可由用户定义，虚拟仪器的功能可在用户机上产，从而使得仪器不再完全由硬件决定，彻底打破了传统仪器一经设计、制造完成后，其功能不可改变的单一性。封闭性。当需要时，用户可通过软件编程添加新的功能，二不必购买新的仪器，使得一台虚拟仪器可以实现各种仪器的不同功能，大大提高了仪功能的灵活性。3、易于构建网络化的测量仪器，虚拟仪器基于计算机网络技术和接口技术，具有灵活。方便的互联性，能与网络及其他周边设备互联。2.3.初步设计方案改设计的思想是：由温度传感器检测信号，信号被DAQ采集卡采集，进入计算机虚拟仪器程序，对采集到的温度进行判断，当温度高于或者低于设定温度上下限时，系统报警，并且系统将对采集到的实时数据进行显示和存储。如下图所示：温度传感器DAQ采集计算机温度上下限报警温度显示温度记录图3.1系统流程图本系统的组成和其他基于虚拟仪器的系统组成一样，都由系统前面板及与之相对应第3页的程序框图两大部分构成。3.课题研究的目的与意义温度是工业成产和科学研究中的一个非常重要的参数，物体的许多物理现象和化学性质都与温度有关，许多生产过程都是在一定的温度范围内进行的，需要检测温度的场合极其广泛。目前的温度测量系统一般使用的都是传统仪器，传统仪器的功能都是通过硬件或者古树啊的软件来实现的。这种框架结构决定了它只能由仪器厂家来定义、制造，而且功能和规格一般都是固定的，用户无法随意改变其结构和功能。随着科学技术的进步，计算机技术的飞速发展，传统仪器已经不能适应现代监测系统的要求，美国国家仪器公司（简称NI）率先提出虚拟仪器（VirtualInstrumentation）的概念，它彻底打破了传统仪器由厂家定义生产，用户无法改变的模式，从而使测控仪器发生了一场巨大的变革。20世界90年代初在我国兴起对虚拟仪器的开发和应用，未来市场潜力巨大。虚拟仪器是当前测控领域的技术热点，它代表了未来仪器技术的发展方向。虚拟仪器是通过应用程序将通用计算机与功能模块硬件结合在仪器的一种全新的测控该仪器系统。用户通过显示器友好的图形界面操作计算机，完成对被测量的数据采集、分析、处理、显示、存储等整套测试工作，如同操作一台自定义与设计的专用传统仪器一样。第4页参考文献1阮奇桢.我和LabVIEWM北京：北京航空航天大学出版社，20092陈树学，刘萱LabVIEW宝典M北京：电子工业出版社，20113杨乐平，李海涛，肖相生.LabVIEW程序设计与应用M北京：北京电子工业出版社，20024张凯.LabVIEW虚拟仪器工程设计与开发M北京：国防工业出版社，20045周求湛，刘萍萍，钱志鸿.虚拟仪器系统设计及应用M.北京：北京航空大学出版社，20116王福明，于丽霞，刘吉，丁博LabVI