基于LabVIEW的压力传感器测试系统

摘要

现在各类压力传感器已广泛应用于各种工业自控环境，对压力传感器的研究 及应用，既可以体现一个国家的科技发展水平，又可以提升国家的综合国力，还 可以在丰富、方便和智能化人们的生活方面做出重要的贡献。而针对不同仪器组 成计算机测试辅助系统也显得颇为重要，实验室在测试压力传感器过程中对应测 试系统也就应运而生。
本论文采用虚拟仪器技术，，以为平台，结合压力传感器特点，开发 了一套计算机辅助测试系统。介绍了压力传感器测试系统的硬件设备组成及相关 原理，完成了测试系统硬件和软件的设计及实现。仪器的控制以及数据的采集， 在多数实验的测控系统中相同，可以利用模块化的编程方式，把这些功能开发成 多个单独的子，以供在各个实验模块中调用。利用仪器控制的子以及相关 数据釆集的子，开发完成了压力传感器测试系统。最后通过测试进行了实验 验证。事实证明开发的压力传感器测试系统工作可靠，操作简便。不仅满足了常 见实验的测试要求，同时能够单独控制使用每台仪器，具有较好的通用性、灵活 性和扩展性。
压力传感器数据采集一般涉及传感器技术、计算机技术、数据处理技术等； 数据处理又分为数据采集、数据传输、数据处理、数据分析、数据存储等操作， 其中数据采集设备和计算机之间的数据传输和通过计算机对数据处理进行处理 是重要环节。
具体的说，本论文的工作主要有以下几个方面：虚拟仪器技术与 对系统涉及到的仪器控制；基于压力传感器实验平台的硬件及软件 设计；系统测试及结论。
关键词：压力传感器系统虚拟仪器测试

第一章绪论

1.1压力传感器测试系统的研究背景和意义

传感器国家标准：“能感受规定的被测量并按照一定的规律数 学函数法则转换成可用信号的器件或装置通常由敏感元件和转换元件组成”。
传感器在工业实践中很常用，压力传感器是其中最为常用的一种。一般压力 传感器的输出为模拟信号，它是指在一段连续的时间间隔内，其代表信息的特征 量可以在任意瞬间呈现为任意数值的信号或信息参数在给定范围内表现为连续 的信号。在实验室中所搭建系统，使用到的压力传感器主要是利用压电效应制造 而成的，此类传感器称为压电传感器。压力传感器的分类如图所示。

在当今发展迅速的信息时代，获取信息的作用是至关重要的。而传感器是获 取自然和生产领域中信息的主要途径和方式。现在各类压力传感器的触角已经延 伸到国家和社会生活的方方面面，如铁路交通、航空航天、电力、机床、军工等。 对压力传感器的研究，既可以体现一个国家的科技发展水平，又可以提升国家的 综合国力，还可以在丰富、方便和智能化人们的生活方面做出重要的贡献。因此， 对压力传感器关键技术的研究和创新尤其显得重要。压力传感器的性能好坏，需 要反应真实数据的支撑，这就需要对其性能进行测试，因此搭建测试系统显得至 关重要。

1.2压力传感器测试系统的现状

在年月份发表在的一篇文章中，测试压力传感 器性能的系统如图所示。

图1-2显示详细的检测装置，左边电脑显示的是通过公司产品 数字万用表来测量来记录电阻的差异，右边电脑显示的是通过基恩士公司产品激 光位移传感器记录的施加力的实时数据。由此可以看出，搭建的这套系统并没有 把对各仪器集成到一套软件系统中，它们来自不同的仪器提供商，上位机软件也 是由他们提供，彼此互不兼容。
两台仪器各使用自己公司开发的软件进行控制，必须分别启动，不能保证开 始记录时间是完全一致，这样两组数据进行比较的时候就会出现较大的误差。为 了避免这种情况的发生，就需要幵发一套软件，集成试验中的不同仪器，同步控 制釆集数据。如图所示。

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