基于差动变压器的虚拟位移计设计课程设计


    

    XX学
    课 程 设 计
    (文)


    基差动变压器虚拟位移计设计







    班 级
    学 号
    学 生 姓 名
    指 导 教 师
    XX学
    课 程 设 计 务 书

    课 程 名 称 虚拟仪器课程设计
    院(系) 动化学院 专业 测控技术仪器
    班级 学号 姓名
    课程设计题目 基差动变压器虚拟位移计设计
    课程设计时间 2011年 3月 7日 2011 年 3 月 18日
    课程设计容求:
    1 容
    利差动变压器Labview设计虚拟位移计显示位移XX mm范围 2—2mm拟合出位移电压关系曲线设定阈值具超值报警功
    2 求
    制定设计方案绘制出系统工作框图利CSY系列传感器系统实验仪进行硬件电路设计调试LabVIEW进行软件程序设计调试求虚拟仪器前面板设计美观方操作方便面板设计简洁布线合理功完善

    指导教师 年 月 日
    负责教师 年 月 日
    学生签字 年 月 日
    目 录
    0 前言 1
    1 总体方案设计 1
    2 硬件设计 2
    21差动变压器电路 2
    22 PCINI6024E数采集卡 2
    3 软件设计 3
    31 数采集部分 4
    32 曲线拟合部分 6
    33 数处理部分 7
    34 阈值较部分 8
    4 调试分析 8
    5 结进步设想 9
    参考文献 9
    课设体会 11
    附录1 元件清单 12
    附录2 软件原理图 13
    附录3 硬件原理图 14


    基差动变压器虚拟位移计设计
    摘:次课设设计基差动变压器虚拟位移计利差动变压器测位移转化成铁芯螺线间面积变化导致电压变化实验数写入曲线拟合程序拟合曲线般方程式ya*x+b系数ab时PCINI6024E数采集卡采集电压数系数ab进行数处理位移值判断否超出预设范围超出报警优点设计原理简单数采集率高测量精确
    关键词:差动变压器虚拟位移计LabVIEW
    0 前言
    虚拟仪器技术利高性模块化硬件结合高效灵活软件完成种测试测量动化应1986年问世世界国工程师科学家已NI LabVIEW图形化开发工具产品设计周期环节改善产品质量缩短产品投放市场时间提高产品开发生产效率集成化虚拟仪器环境现实世界信号相连分析数获取实信息享信息成果助较范围提高生产效率虚拟仪器提供种工具满足项目需次课设利NI LabVIEW设计虚拟位移计程序结合实际计算较准确
    1 总体方案设计
    虚拟位移计原理框图图1示
    差动变压器
    数处理
    曲线拟合
    阈值较
    数采集

    图1 虚拟位移计原理框图
    该程序工作原理利差动变压器测量位移变化位移变化转变电压变化实验数拟合拟合曲线般方程式系数ab时PCINI6024E数采集卡采集电压数系数ab进行数处理位移值判断否超出预设范围超出报警
    2 硬件设计
    21 差动变压器原理电路
    差动变压器种广泛电子技术非电量检测中变压装置测量位移压力震动等非电量参量静态测量动态测量
    差动变压器基组成部分包括线框铁心线框设置设置原绕组两称副绕组铁心放线框中央圆柱形孔中
    次课设利差动变压器测量位移变化心分布线圈骨架初级线圈二级线圈组成 线圈组件移动杆装磁芯(铁芯)铁芯线圈移动时改变空间磁场分布改变初次级线圈间互感量M初级线圈供定频率交变电压时次级线圈产生感应电动势 着铁芯位置 次级产生感应电动势 样 铁芯位移量变成电压信号输出











    图2 差动变压器工作原理图
    22 PCINI6024E数采集卡
    PCINI6024E块应普通计算机插式PCI插槽数采集卡根Cable连接CB68LP块具68接线柱接线板达数采集卡输入输出CB-68LP应68接线柱中常:68(AI 0+)67(AI 0 GND)34(AI 0)模拟输入通道22(AO 0)55(AO GND)模拟输出通道52(D IO 0)44(D GND)数字输入输出口第位5662没定义
    PCINI6024E关技术资料:
    总线:PCI总线
    模拟输入:16单端输入通道8差分输入通道
    输入位数:12位
    输入采样率:200kSs
    输入电压范围:±005±10V
    模拟输出:2通道
    输出位数:12位
    输出采样率:10kSs
    输出电压范围:±10V
    数字输入输出:8
    定时器计数器:2 24位
    触发方式:数字触发
    3 软件设计
    软件设计包括数采集曲线拟合数处理阈值较四部分
    软件设计总体流程图图3示
    设置参数
    数采集
    曲线拟合
    数处理
    开始
    结束













    图3 总体流程图
    31 数采集部分
    数采集流程图图4示



    出错
    缓存中提取数
    扫描存入缓存
    开始



    停止采集释放缓存



    图4 数采集流程图

    图5While循环




    图5 While循环
    While循环结构组成说明图5示图5中右角条件端子次循环结束判断循环否继续执行具体循环继续条件两种:Stop if TureContinue if Ture具体采种方式条件端子弹出快捷菜单里指定操作工具端子点击鼠标切换两种条件条件端子图标默认条件Stop if Ture左角标字母i矩形框重复端子次循环中提供前循环次数计数值i初始值0两端子外空白区域放置程序代码
    假设模拟信号x(t)隔Δt时间采样次时间间隔Δt称采样间隔者采样周期倒数1Δt称采样频率单位采样数秒t0Δt2Δt3Δt……等等x(t)数值称采样值x(0)xΔt)x(2Δt)采样值根采样定理低采样频率必须信号频率两倍反说果定采样频率够正确显示信号发生畸变频率做恩奎斯特频 率采样频率半果信号中包含频率高奈奎斯特频率成分信号直流恩奎斯特频率间畸变 采样率低结果原信号频率原始信号种信号畸变做混叠(alias)出现混频偏差(aliasfrequency)输入信号频率采样率整数倍差绝值

    图6 分采样率时信号

    图7 低采样率采样结果
    参数设置:
    device:设备号NI采集设置工具中设定该参数告诉户什卡采集VI身独立卡类型课设选NI6024E数采集卡设定1
    Channels(通道):指定数样信号源选7号通道设定0
    Scan rate:指通道扫描速率采样频率采样频率设置默认值1000Hz
    Number of scans to read:通道读取点数课设默认值11表示点
    数采集程序框图图8示

    图8 数采集程序框图
    32 曲线拟合部分
    写入实验数
    类型变换
    维数变换
    送入General Polynomial Fitvi拟合
    开始
    显示结果
    曲线拟合流程图图9示











    图9 曲线拟合流程图
    实际工作中变量间未必线性关系服药血药浓度时间关系疾病疗效疗程长短关系毒物剂量致死率关系等常呈曲线关系曲线拟合(curve fitting)指选择适曲线类型拟合观测数拟合曲线方程分析两变量间关系General Polynomial Fitvi接受数组形式输入时求提供数组Y应X数组观察实验数次线性写入表格FractExp String To Number字符串变成浮点型二维数组Index Array两维数组分应接入General Polynomial FitviXY端子拟合曲线曲线般式
    ya*x+b (1)
    系数ab
    外分拟合前拟合两二维数组Bundle包成簇然样簇作元素建立数组数组元素应条曲线然接入示波器时显示两条曲线
    曲线拟合程序框图图10示

    图10 曲线拟合框图
    33 数处理部分
    图11数处理流程图
    代入公式进行计算

    滤波
    求均值
    显示结果
    数采集
    开始




    图11 数处理流程图
    测量中位移变化量转变电压量变化量程中电压时组稳定数值需通滤波电路采集稳定电压值进行滤波掉必电压分量通Meanvi求均值减电压稳定性
    根公式进行计算位移值
    数处理框图图12示

    图12 数处理框图
    34 阈值较部分
    阈值较流程图图13示


    报警
    <2
    >2
    运算结果
    开始





    图13 阈值较流程图
    图14Case结构

    图14 Case结构
    Case结构含两者更子程序(Case)分支结构放置框图方法循环结构相
    位移值写入阈值较程序22报警LED发光否报警
    图15阈值较程序框图

    图15 阈值较程序框图
    4 调试分析
    根课设求进行实物连接调试程:
    (1)图2连接线路
    (2)数采集卡插差动变压器相连采集数输入计算机
    (3)开编LabVIEW程序设置基参数采样频率f1000Hz采样点数N1采样通道第0通道
    (4)运行程序通图16通LabVIEW程序控制处理采集信号拟合曲线报警位移值窗口中直观反映出

    图16 程序前面板
    5 结进步设想
    根实验结果进行分析次课程设计完成定求差动变压器输出电压稳定采集数稳定考虑通滤波电路数达稳定
    参考文献
    [1] 侯国屏 王坤 叶齐鑫 LabVIEW71编程虚拟仪器设计 电子工业出版社2003年
    [2] 程学庆房晓溪韩薪莘张健编著 蒲云郝文化审校 LabVIEW图形化编程实例应 中国铁道出版社2005年
    [3] 石博强赵德永李畅编著 LabVIEW61编程技术实教程 中国铁道出版社2002年
    [4] 汪敏生等译 LabVIEW基础教程 电子工业出版社2002年
    [5] 郭会军赵阳贾惠芹编著 基LABVIEW虚拟仪器设计 电子工业出版社2003年
    [6] (美)Gary W Johnson Richard Jennings编著 LABVIEW图形编程 北京学出版社2002年
    [7] 禹延光 激光混合干涉理位移测量方法研究 哈尔滨工业学
    [8] 陈敏汤晓安 虚拟仪器开发环境LabVIEW数采集 计算机工程设计第22卷第5期2001年10月


























    课设体会
    通次课程设计解虚拟仪器常采总线仪器模块构建计算机方便直接通总线控制仪器模块实现动测试提供方便虚拟仪器系统动测试系统测试工作计算机控制动完成样提高测试工作效率
    编程应中计算机软件认识充分遇问题基础知识掌握充分前学课生硬知识等结合实际时候难免会出现样者样问题LabvIEW软件编程功相强前学浅显表面知识课设程中需动手查阅种资料学老师帮助解决遇难题增强动手动脑联系实际力仅仅局限书面更广阔知识海洋
    文工作XX老师悉心指导完成文理解整体布局渗透着老师心血老师帮助快完成次课设感谢课程设计期间予关心指导老师位学遇困难时私帮助教会遇困难时候样面样解决
    谢谢老师学帮助














    附录1 元件清单
    元件名称
    型号
    数量
    传感器实验仪
    CSY—998
    1台
    导线
    ——

    数采集卡
    NI6024E
    1
    电脑
    ——
    1台



















    附录2 软件原理图

    附录3 硬件原理图
    文档香网(httpswwwxiangdangnet)户传

    《香当网》用户分享的内容,不代表《香当网》观点或立场,请自行判断内容的真实性和可靠性!
    该内容是文档的文本内容,更好的格式请下载文档

    下载文档到电脑,查找使用更方便

    文档的实际排版效果,会与网站的显示效果略有不同!!

    需要 2 香币 [ 分享文档获得香币 ]

    下载文档

    相关文档

    差动变压器测位移实验

    实验十四 差动变压器测位移实验一、实验目的:了解差动变压器测位移时的应用方法二、基本原理:差动变压器的工作原理参阅实验十一(差动变压器性能实验)。差动变压器在应用时要想法消除零点残余电动势和...

    1年前   
    418    0

    基于单片机的数字温度计设计课程设计

    基于单片机的数字温度计设计引言随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现.能够独立工作的温度检测和显示系统应用于诸多领域。传统的温度检测以热敏电阻为温度敏感元件。热敏电阻的成本低,但需...

    3年前   
    921    0

    基于51单片机数字温度计设计课程设计

    课 题: 基于51单片机数字温度计设计专 业: 电子信息工程班 级: 班学 号: 姓 名: ...

    3年前   
    960    0

    基于单片机的数字温度计课程设计

    摘要 本文提出了关于MCS-51系列单片机的数字温度计的制作电路方法和编程思想。设计一直灌输着电子电路制作软硬结合,以硬件为主的理念。采用模块化的设计思想。硬件模块分为温度的感应模块、时钟...

    3年前   
    771    0

    基于热敏电阻数字温度计课程设计

    单片机应用系统(三级)项目设计说明书(2012/2013学年第二学期)题 目 : 基于热敏电阻的数字温度计 __专业班级 : 电子信息工程 学生姓...

    4年前   
    642    0

    基于UML的图书管理系统设计课程设计

    滨江学院 统一建模语言课程设计报告( 2013 -- 2014 年度第 二 学期)课程名称: 统一建模语言课程设计 题 目: 图书馆管理系统 院 系: ...

    1年前   
    381    0

    基于8051的智能小车设计课程设计

    测控电路课程设计题目名称: 智能循迹小车 专业班级: ...

    2年前   
    565    0

    基于plc的交通灯的设计课程设计

    任务说明书一、 控制要求:1、系统控制示意图由十字路口交通灯示意图可以知道,在南北和东西主干道上各有一盏红绿灯;在南北和东西人行道上各有一盏红灯和绿灯。2、控制要求 启动及停止按钮的控制...

    3年前   
    871    0

    5000KVA配电电力变压器的设计课程设计

     本科课程设计(论文) 5000KVA配电电力变压器的设计 学生姓名: 学生学号: 院(系): 电信学院 年级专业: 电气...

    5年前   
    940    0

    **石油大学差动变压器的性能实验实验报告

    实验报告内容:实验目的、原理、使用的仪器设备、实验步骤(包含电路图、数据表格等)、实验结果及分析。实验性质为设计性实验时,应增加设计过程、实验方案;为综合性实验时,应详细叙述本实验项目所涵盖的相...

    5年前   
    3049    0

    基于MATLAB的ASK调制解调实现课程设计

    大学《通信原理》课程设计报告学 院 专 业 班 级 学 号 ...

    3年前   
    715    0

    基于arm键盘课程设计

    基ARM课程设计 专 业:自动化学 号:姓 名: 在ARM嵌入式应用中,人机交互对话最通用的方法就是通过键盘和LCD显示进行的,本设计是通过键盘向系统发送各种指令或置入必要的数据信息。键盘模块...

    1年前   
    457    0

    电气控制技术课程设计基于PLC电子计算器课程设计

     电气控制技术课程设计说明书 电子计算器 学生姓名: 专 业: 自动化 班 级...

    1年前   
    295    0

    虚拟仪器课程设计实验报告

    《微机化仪器综合设计与实践》实验指导书大学机电工程学院目录实验六 基于PID算法的可控硅水温自动调节系统设计一、实验目的和要求1.掌握虚拟仪器高级语言Lab VIEW 或Lab Windows...

    3年前   
    830    0

    基于VRTK的虚拟仿真乒乓球运动项目的设计与实现

    随着5G的到来和VR技术的改革,各类的VR产品涌入人们的视野当中,其中包括众多的体育类虚拟仿真项目,在人们因为天气的问题而不能出外运动或者周边没有运动设施的时候就会感到懊恼。

    3年前   
    728    0

    基于LabVIEW的虚拟频谱仪的设计与实现毕业论文

    本科毕业论文(设计)题 目 基于LabVIEW的虚拟频谱仪的设计与实现 指导老师 职称 学生姓名 学号 ...

    4年前   
    758    0

    基于单片机的交通灯显示系统的设计与研究课程设计

     XX学院课程设计课 程 单片机课程设计 题 目 交通灯系统 院 系 机电系 ...

    3年前   
    888    0

    基于单片机的拔河游戏机设计课程设计

    ××大学××学院××课程设计基于单片机的拔河游戏机设计学生姓名学 号所 在 系专业名称班 级指导教师成 绩 ...

    3年前   
    575    0

    基于Multisim的声光控路灯控制系统设计与仿真课程设计

    信息工程学院课程设计报告书题目: 基于Multisim的声光控路灯控制系统设计与仿真 课 程:电子线路课程设计 专 业:电气工程及其自动化班 级: ...

    1年前   
    345    0

    基于原理图的数字跑表设计课程设计

    XX大学设计报告课程名称: 基于FPGA的现代数字系统设计 设计名称: 基于原理图的数字跑表设计 姓 名: 学 号: ...

    10个月前   
    296    0

    文档贡献者

    文***享

    贡献于2021-10-28

    下载需要 2 香币 [香币充值 ]
    亲,您也可以通过 分享原创文档 来获得香币奖励!
    下载文档

    该用户的其他文档