淮阴工学院传感器课程设计-多通道位移测量仪.docx

《传感器技术》课程设计
课题：多通道位移测量仪
班 级 测控1131
学生姓名 闻庆松 学号1131203126
指导教师 张青春
淮阴工学院自动化学院
多通道位移测量仪
一、课程设计简介

通过解决显表量程切换开关 选择电压20Vo
从主控台接入+15V直流电源到实验模板上标有+ 15V的插孔中。
使测微头与传感器线圈端部接触，开启主控箱电源开关，位移的范围是
0~ 50 mm,每改变0. 5 mm的位移量就测量一次输出电压值。
系统误差
电容传感器存在零点漂移，在这之前首先要对位移传感器进行校零，因为当 位移为零时，在理想状态下输出电压值应该为零，但实际测出的电压不为零， 记下当前电压值(补偿值)，在以后测量中，输出电压值都要进行补偿(即减去 补偿电压值)就得到了理论电压。“电压(测量值)”显示件用来直接显示位移传 感器的输出电压值；“电压(理论值)”显示件用来显示补偿后的电压值。“位移 值”数字控件用来写入位移传感器的当前位移值。电容传感器易受外界电气干扰, 要求配套仪器的阻抗高，也可能是仪表制造、安装或使用方法不正确或测量人员 的一些不良的读数****惯。应该加强测量人员的工作责任心，以及正确安装仪表。
电涡流位移传感器可能受到强辐射的电场和磁场的干扰，可以采用导电良好 的金属材料做成屏蔽层，利用高频干扰电磁场在屏蔽金属内产生的涡流，再利用 涡流磁场抵消高频干扰磁场的影响，从而达到高频电场干扰的效果。也可能是温 度和湿度的影响，把某些对温度比较敏感或电路中关键的元器件和部件，用导热 性能良好的金属材料做成的屏蔽罩包围起来，是罩内的温度场趋于均匀和恒定， 而且应避免将其放在潮湿处。仪表制造、安装或使用方法不正确或测量人员的一 些不良的读数****惯。应该加强测量人员的工作责任心，以及正确安装仪表。
随机误差
随机误差是由很多复杂因素对测量值得综合影响所造成的，如零件的摩擦、 间隙，空气扰动，气压及湿度的变化，测量人员的感觉器官的生理变化等。它不 能用修正或采取某种技术措施的方法来消除。
系统软件设计
1软件设计方法
本文基于LabVIEW的虚拟仪器图形化编程语言，采用美国NI公司的PC I-M I0-16E-4型数据采集卡，实现对多通道位移量进行自动检测。虚拟仪器 (Virtual Instrument, VI)是现代计算机技术和仪器技术深层次结合的产物， 是当今计算机辅助测试(CAT)领域的一项重要技术。虚拟仪器是计算机硬件资 源、仪器与测控系统硬件资源和虚拟仪器软件资源三者的有效结合。
处
abV IEW 计算机［
II位移测量前面板］
3系统软件
1） PC I- M I0-16E-4数据采集卡
PC I- M I0-16E-4是N I 6040E系列数据采集卡之一，是一种性能优良、 适合PC的数据采集卡，能够完成信号采集、数字信号的模拟输出及定时、计数 等功能。信号采集部分包括模拟输入和A/D转换两部分，即前向通道，主要性 能指标如下。（1） 16路模拟输入。（2）提供3种信号输入方式选项：单端无参 考地输入、单端有参考地输入及差分输入。（3）放大器增益（软件设置）：1, 2, 5, 10, 20, 50, 100o （4）量程：分为±10 V和0〜10 V两种。分别对应信 号为双极性输入方式和单极性输入方式。（5）分辨率：12 bo （6）单通道最大采 样率：5X105次/ So
2） 数据采集的信道设置
在多信道数据采集或输出系统中，必须为数据采集设备指定对某个信道进 行操作，这就是信道定址。信道定址通过在数据采集VI的信道表参数Channel List中写入信道名或信道号实现。在数据采集过程中按信道表列出的顺序扫描 信道，在数据输出过程中按信道表列出的顺序刷新。采用信道名定址首先要在 Measurement & Automat ion Explorer
中对信道进行设置。打开 Measurement &Automat ion Explorer后在Data Neighborhood选项上击右键，再由下级菜 单上点击Create New弹出信道向导，在他的引导下创建一个虚拟信道。一步步 选择信道类型、信道名、传感器类型、信号的单位、使用的数据采集设备等。在 Measurement &Automat ion Explorer中设置的信道名即可写入道表参数 Channels。信道表可以是一个信道名，也可以是一个信道名数组。
3） 位移测量前面板的设计
打开LabVIEW后新建文件，这时候会出现两个面板，一个为前面板，另外 一个为程序框图。按照以下步骤和方法设计前面板：（1）控制模板中选择新式一 容器一找到选项卡控件，然后摆放到前面板中