測(cè)試實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)車(chē)輛

1、汽車(chē)工程傳感測(cè)試技術(shù)實(shí) 驗(yàn) 指 導(dǎo) 書(shū) 黑龍江工程學(xué)院汽車(chē)工程系2016年3月·哈爾濱實(shí)驗(yàn)課的組織及要求一、 為了培養(yǎng)學(xué)生的試驗(yàn)?zāi)芰?，保證實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的質(zhì)量，學(xué)生親自動(dòng)手獨(dú)立完成規(guī)定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)小組一般以45人為宜，計(jì)算機(jī)每人一臺(tái)。二、 學(xué)生在參加實(shí)驗(yàn)前，必須認(rèn)真預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，熟悉?shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟，并復(fù)習(xí)有關(guān)理論知識(shí)。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師要進(jìn)行提問(wèn)，未達(dá)到要求者，不得參加實(shí)驗(yàn)。三、 學(xué)生上實(shí)驗(yàn)課時(shí)，必須攜帶教材、筆記和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)。四、 嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)規(guī)定，按照操作規(guī)程進(jìn)行試驗(yàn)。五、 實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生應(yīng)認(rèn)真填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并按規(guī)定時(shí)間從教制定教師批閱六、 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師，必須在實(shí)

2、驗(yàn)前做好充分準(zhǔn)備，一般應(yīng)把實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目親自作一遍，以使實(shí)驗(yàn)保證順利完成實(shí)驗(yàn)室規(guī)則一、 學(xué)生必須按時(shí)進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室，不得無(wú)故遲到、早退。二、 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)要保持安靜，不準(zhǔn)大聲喧嘩，并注意保持室內(nèi)整潔。三、 愛(ài)護(hù)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)一切設(shè)備和教材，未經(jīng)允許不準(zhǔn)亂模亂動(dòng)，更不準(zhǔn)攜帶出室外四、 實(shí)驗(yàn)前應(yīng)允許了解實(shí)驗(yàn)設(shè)備的線(xiàn)路連接和使用方法。連接好實(shí)驗(yàn)線(xiàn)路后，小組成員應(yīng)仔細(xì)檢查，最后經(jīng)指導(dǎo)教師允許方可接通電源。五、 必須服從指導(dǎo)教師指導(dǎo)，并按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)內(nèi)容所規(guī)定的內(nèi)容實(shí)習(xí)。六、 嚴(yán)格遵守安全規(guī)定，防止發(fā)生人生傷害與機(jī)器損壞事故。如有損壞設(shè)備或工具的情況時(shí)，應(yīng)立即報(bào)告指導(dǎo)教師，并填寫(xiě)“設(shè)備、工具損壞報(bào)告單”，根據(jù)事故性質(zhì)，按章處

3、理。凡丟掉工具、器材者按價(jià)賠償。七、 實(shí)驗(yàn)結(jié)束應(yīng)經(jīng)老師審閱，認(rèn)可后方能結(jié)束試驗(yàn)八、 凡不遵守本規(guī)則者，經(jīng)指導(dǎo)教師多些教育無(wú)效者或嚴(yán)重違犯規(guī)則者，指導(dǎo)教師有權(quán)令其停止實(shí)習(xí)退出實(shí)驗(yàn)室，等待處理。第一篇 傳感器實(shí)驗(yàn)一 典型的傳感器測(cè)試在完成必做實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上可在選做的四項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中任選完成.實(shí)驗(yàn)1-1金屬箔式應(yīng)變片單臂電橋性能實(shí)驗(yàn)（必做）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解金屬箔式應(yīng)變片的應(yīng)變效應(yīng)，單臂電橋工作原理和性能。二、基本原理:電阻絲在外力作用下發(fā)生機(jī)械變形時(shí)，其電阻值發(fā)生變化，這就是電阻應(yīng)變效應(yīng)，描述電阻應(yīng)變效應(yīng)的關(guān)系式為： R/R=K式中R/R為電阻絲的電阻相對(duì)變化值，K為應(yīng)變靈敏系數(shù)，=l/l為電阻絲長(zhǎng)度相對(duì)

4、變化。金屬箔式應(yīng)變片是通過(guò)光刻、腐蝕等工藝制成的應(yīng)變敏感元件，用它來(lái)轉(zhuǎn)換被測(cè)部位的受力大小及狀態(tài)，通過(guò)電橋原理完成電阻到電壓的比例變化，對(duì)單臂電橋而言，電橋輸出電壓，U01=EK/4。（E為供橋電壓）。 三、需用器件與單元：應(yīng)變式傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?、?yīng)變式傳感器、砝碼（每只約20g）、數(shù)顯表、±15V電源、±4V電源、萬(wàn)用表(自備)。 四、實(shí)驗(yàn)步驟： 1、根據(jù)圖(1-1),應(yīng)變式傳感器已裝于應(yīng)變傳感器模板上。傳感器中各應(yīng)變片已接入模板左上方的R1、R2、R3、R4標(biāo)志端。加熱絲也接于模板上，可用萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量判別，R1=R2=R3=R4=350，加熱絲阻值約為50左右。 2、實(shí)

5、驗(yàn)?zāi)０宀顒?dòng)放大器調(diào)零，方法為:接入模板電源±15V(從主控箱引入)，檢查無(wú)誤后，合上主控箱電源開(kāi)關(guān)，將實(shí)驗(yàn)?zāi)０逶鲆嬲{(diào)節(jié)電位器Rw3順時(shí)針調(diào)節(jié)到大致中間位置，將差放的正、負(fù)輸入端與地短接，輸出端與主控箱面板上數(shù)顯電壓表輸入端Vi相連，調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)?zāi)０迳险{(diào)零電位器RW4，使數(shù)顯表顯示為零(數(shù)顯表的切換開(kāi)關(guān)打到2V檔)，完畢關(guān)閉主控箱電源。 3、參考圖（1-2）接入傳感器，將應(yīng)變式傳感器的其中一個(gè)應(yīng)變片R1(即模板左上方的R1)接入電橋作為一個(gè)橋臂，它與R5、R6、R7接成直流電橋(R5、R6、R7在模塊內(nèi)已連接好)，接好電橋調(diào)零電位器Rw1，接上橋路電源±4V(從主控箱引入)，檢查

6、接線(xiàn)無(wú)誤后，合上主控箱電源開(kāi)關(guān)，先粗調(diào)節(jié)Rw1，再細(xì)調(diào)RW4使數(shù)顯表顯示為零。 4、在傳感器托盤(pán)上放置一只砝碼，讀取數(shù)顯表數(shù)值，依次增加砝碼并讀取相應(yīng)的數(shù)顯表數(shù)值，記下實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入表（1-1）。 表1-1：?jiǎn)伪蹨y(cè)量時(shí)，輸出電壓與負(fù)載重量的關(guān)系： 5、根據(jù)表（1-1）計(jì)算系統(tǒng)靈敏度S：S=V/W(V為輸出電壓平均變化量；W重量變化量)，計(jì)算非線(xiàn)性誤差：f1=m/yF·S×100%，式中m為輸出電壓值(多次測(cè)量時(shí)為平均值)與擬合直線(xiàn)的最大電壓偏差量：yF·S為滿(mǎn)量程時(shí)電壓輸出平均值。 五、思考題：?jiǎn)伪垭姌驎r(shí)，作為橋臂的電阻應(yīng)變片應(yīng)選用：(1)正(受拉)應(yīng)變片(2)負(fù)(

7、受壓)應(yīng)變片(3)正、負(fù)應(yīng)變片均可以。實(shí)驗(yàn)1-2 金屬箔式應(yīng)變片半橋性能實(shí)驗(yàn)(選做)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模罕容^半橋與單臂電橋的不同性能，了解其特點(diǎn)。 二、基本原理：不同受力方向的兩片應(yīng)變片接入電橋作為鄰邊，電橋輸出靈敏度提高，非線(xiàn)性得到改善。當(dāng)兩片應(yīng)變片阻值和應(yīng)變量相同時(shí)，其橋路輸出電壓U02=EK/2，比單臂電橋靈敏度提高一倍。 三、需用器件與單元：同實(shí)驗(yàn)一。 四、實(shí)驗(yàn)步驟： 1、保持實(shí)驗(yàn)（一）的各旋鈕位置不變。 2、根據(jù)圖1-3接線(xiàn)，R1、R2為實(shí)驗(yàn)?zāi)０遄笊戏降膽?yīng)變片，注意R2應(yīng)和R1受力狀態(tài)相反，即橋路的鄰邊必須是傳感器中兩片受力方向相反(一片受拉、一片受壓)的電阻應(yīng)變片。接入橋路電源±

8、;4V，先粗調(diào)Rw1，再細(xì)調(diào)Rw4，使數(shù)顯表指示為零。注意保持增益不變。 3、同實(shí)驗(yàn)一（4）步驟，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記入表（1）-2，計(jì)算靈敏度S=V/W，非線(xiàn)性誤差f2。若實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)值變化很小或不變化，說(shuō)明R2與R1為受力狀態(tài)相同的兩片應(yīng)變片，應(yīng)更換其中一片應(yīng)變片。表1-2，半橋測(cè)量時(shí)，輸出電壓與負(fù)載重量的關(guān)系 五、思考題： 1、半橋側(cè)量時(shí)兩片不同受力狀態(tài)的電阻應(yīng)變片在接入電橋時(shí)，應(yīng)放在：(1)對(duì)邊？(2)鄰邊的位置？ 2、橋路測(cè)量時(shí)存在非線(xiàn)性誤差，是因?yàn)椋?1)電橋測(cè)量原理上存在非線(xiàn)性誤差？(2)應(yīng)變片應(yīng)變效應(yīng)是非線(xiàn)性的？(3)零點(diǎn)偏移？實(shí)驗(yàn)1-3 金屬箔式應(yīng)變片全橋性能實(shí)驗(yàn)（必做） 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

9、了解全橋測(cè)量電路的優(yōu)點(diǎn)。 二、基本原理：全橋測(cè)量電路中，將受力狀態(tài)相同的兩片應(yīng)變片接入電橋?qū)?，不同的接入鄰邊，?yīng)變片初始阻值是R1= R2= R3=R4，當(dāng)其變化值R1=R2=R3=R4時(shí)，橋路輸出電壓U03=KE，比半橋靈敏度又提高了一倍，非線(xiàn)性誤差進(jìn)一步得到改善。 三、需用器件和單元：同實(shí)驗(yàn)一。 四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、保持實(shí)驗(yàn)（二）的各旋鈕位置不變。2、根據(jù)圖1-4接線(xiàn)，將R1、R2、R3、R4應(yīng)變片接成全橋，注意受力狀態(tài)不要接錯(cuò)調(diào)節(jié)零位旋鈕Rw1，并細(xì)調(diào)Rw4使電壓表指示為零，保持增益不變，逐一加上砝碼。將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入表1-3；進(jìn)行靈敏度和非線(xiàn)性誤差計(jì)算。1-3，全橋測(cè)量時(shí),輸出電壓與負(fù)載

10、重量的關(guān)系 五、思考題： 1、全橋測(cè)量中，當(dāng)兩組對(duì)邊(R1、R3)電阻值相同時(shí)，即R1= R3, R2= R4,而R1R2時(shí)，是否可以組成全橋：(1)可以,(2)不可以。 2、某工程技術(shù)人員在進(jìn)行材料拉力測(cè)試時(shí)在棒材上貼了兩組應(yīng)變片，如何利用這四片電阻應(yīng)變片組成電橋，是否需要外加電阻。 實(shí)驗(yàn)1-4差動(dòng)變壓器的性能實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私獠顒?dòng)變壓器的工作原理和特性。二、基本原理：差動(dòng)變壓器由一只初級(jí)線(xiàn)圈和二只次級(jí)線(xiàn)圈及一個(gè)鐵芯組成，根據(jù)內(nèi)外層排列不同，有二段式和三段式，本實(shí)驗(yàn)采用三段式結(jié)構(gòu)。在傳感器的初級(jí)線(xiàn)圈上接入高頻交流信號(hào)，當(dāng)初、次中間的鐵芯隨著被測(cè)體移動(dòng)時(shí)，由于初級(jí)線(xiàn)圈和次級(jí)線(xiàn)圈之間的互感磁

11、通量發(fā)生變化促使兩個(gè)次級(jí)線(xiàn)圈感應(yīng)電勢(shì)產(chǎn)生變化，一只次級(jí)感應(yīng)電勢(shì)增加，另一只感應(yīng)電勢(shì)則減少，將兩只次級(jí)線(xiàn)圈反向串接(同名端連接)，在另兩端就能引出差動(dòng)電勢(shì)輸出，其輸出電勢(shì)的大小反映出被測(cè)體的移動(dòng)量。三、需用器件與單元：差動(dòng)變壓器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?、測(cè)微頭、雙線(xiàn)示波器、差動(dòng)變壓器，音頻振蕩器、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字電壓表。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、根據(jù)圖3-1，將差動(dòng)變壓器裝在差動(dòng)變壓器實(shí)驗(yàn)?zāi)０迳稀?2、在模塊上如圖3-2接線(xiàn)，音頻振蕩器信號(hào)必須從主控箱中的Lv端子輸出，調(diào)節(jié)音頻振蕩器的頻率旋鈕，輸出頻率為45KHz(可用主控箱的數(shù)顯頻率表來(lái)監(jiān)測(cè)調(diào)節(jié)幅度旋鈕使輸出幅度為Vp-p=2V5V之間，(可用示波器監(jiān)測(cè)）,將差動(dòng)

12、變壓器的兩個(gè)次級(jí)線(xiàn)圈的同名端相連。注：判別初次級(jí)線(xiàn)圈及次級(jí)線(xiàn)圈同名端的方法如下：設(shè)任一線(xiàn)圈為初級(jí)線(xiàn)圈，并設(shè)另外兩個(gè)線(xiàn)圈的任一端為同名端，按圖3-2接線(xiàn)。當(dāng)鐵芯左、右移動(dòng)時(shí)，分別觀(guān)察示波器中顯示的初、次級(jí)線(xiàn)圈波形，當(dāng)次級(jí)波形輸出幅值變化很大，基本上能過(guò)零點(diǎn)，而且相位與初級(jí)圈波形比較能同相和反相變化，說(shuō)明已連接的初、次級(jí)線(xiàn)圈及同名端是正確的，否則繼續(xù)改變連接再判別，直到正確為止。3-2圖中(1)、(2)、(3)、(4)為模塊中的實(shí)驗(yàn)插座。3、將測(cè)微頭旋至10mm處，活動(dòng)桿與傳感器相吸合，調(diào)整測(cè)微頭的左右位置，使示波器第二通道顯示的波形值Vp-p為最小，并將測(cè)量支架頂部的鏍釘擰緊，這時(shí)可以進(jìn)行位移性

13、能實(shí)驗(yàn)，假設(shè)其中一個(gè)方向?yàn)檎灰?，則另一方向?yàn)樨?fù)位移。從Vp-p最小處開(kāi)始旋動(dòng)測(cè)微頭，每隔0.2mm從示波器上讀出電壓Vp-p值并填入表(3-1)，再?gòu)腣p-p最小處反向旋轉(zhuǎn)測(cè)微頭，重復(fù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，注意左、右位移時(shí)，初、次級(jí)波形的相位關(guān)系。 表(3-1)差動(dòng)變壓器位移X值與輸出電壓Vp-p數(shù)據(jù)表 4、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中差動(dòng)變壓器輸出的最小值即為差動(dòng)變壓器的零點(diǎn)殘余電壓。根據(jù)表3-1畫(huà)出Vp-pX曲線(xiàn)（注意：X-與X+時(shí)的Vp-p相位），分析量程為±1mm、±3mm時(shí)的靈敏度和非線(xiàn)性誤差。 五、思考題： 1、差動(dòng)變壓器的零點(diǎn)殘余電壓能徹底消除嗎？ 2、試分析差動(dòng)變壓器與一

14、般電源變壓器的異同？實(shí)驗(yàn)1-5 電容式傳感器的位移實(shí)驗(yàn)(選做) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私怆娙菔絺鞲衅鞯慕Y(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)。 二、基本原理：利用平板電容C=A/d的關(guān)系,在、A、d中三個(gè)參數(shù)中，保持二個(gè)參數(shù)不變，而只改變其中一個(gè)參數(shù)，就可使電容的容量(C)發(fā)生變化，通過(guò)相應(yīng)的測(cè)量電路，將電容的變化量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓量,則可以制成多種電容傳感器，如：變的濕度電容傳感器。變d的電容式壓力傳感器。變A的電容式位移傳感器。本實(shí)驗(yàn)采用第種電容傳感器,是一種圓筒形差動(dòng)變面積式電容傳感器。 三、需用器件與單元：電容傳感器、電容傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?、測(cè)微頭、移相/相敏檢波/濾波模板、數(shù)顯單元、直流穩(wěn)壓電源。 四、實(shí)驗(yàn)步驟： 1、

15、按圖3-1將電容傳感器裝于電容傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０迳稀?2、將電容傳感器連線(xiàn)插入電容傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?，?shí)驗(yàn)線(xiàn)路見(jiàn)圖4-1。 3、將電容傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０宓妮敵龆薞01與數(shù)顯電壓表Vi相接，電壓表量程置2V檔，Rw調(diào)節(jié)到中間位置。 4、接入±15V電源，將測(cè)微頭旋至10mm處，活動(dòng)桿與傳感器相吸合，調(diào)整測(cè)微頭的左右位置，使電壓表指示最小，并將測(cè)量支架頂部的鏍釘擰緊，旋動(dòng)測(cè)微頭，每間隔0.2mm記下輸出電壓值(V)，填入表4-1。將測(cè)微頭回到10mm處，反向旋動(dòng)測(cè)微頭，重復(fù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程。 表4-1電容式傳感器位移與輸出電壓的關(guān)系 5、根據(jù)表4-1數(shù)據(jù)計(jì)算電容傳感器的靈敏度S和非線(xiàn)性誤差f，分析誤差來(lái)源。

16、 五、思考題： 試設(shè)計(jì)一個(gè)利用的變化測(cè)谷物濕度的電容傳感器？能否敘述一下在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮哪些因素？實(shí)驗(yàn)1-6 霍爾轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)速實(shí)驗(yàn)（選做） 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私饣魻栟D(zhuǎn)速傳感器的應(yīng)用。 二、基本原理：根據(jù)霍爾效應(yīng)表達(dá)式：UH=KHIB, 當(dāng)KHI不變時(shí),在轉(zhuǎn)速圓盤(pán)上裝上只磁性體，并在磁鋼上方安裝一霍爾元件。圓盤(pán)每轉(zhuǎn)一周經(jīng)過(guò)霍爾元件表面的磁場(chǎng)B從無(wú)到有就變化N次，霍爾電勢(shì)也相應(yīng)變化N次，此電勢(shì)通過(guò)放大、整形和計(jì)數(shù)電路就可以測(cè)量被測(cè)旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)速。 三、需用器件與單元：霍爾轉(zhuǎn)速傳感器、轉(zhuǎn)動(dòng)源（2000型）或轉(zhuǎn)速測(cè)量控制儀（9000型）。 四、實(shí)驗(yàn)步驟： 1、根據(jù)圖5-4，將霍爾轉(zhuǎn)速傳感器裝于轉(zhuǎn)動(dòng)源的傳感

17、器調(diào)節(jié)支架上，探頭對(duì)準(zhǔn)轉(zhuǎn)盤(pán)內(nèi)的磁鋼。2、將主控箱上的+5V直流電源加于霍爾轉(zhuǎn)速傳感器的電源輸入端，紅（）、綠（），不要接錯(cuò)。 3、將霍爾轉(zhuǎn)速傳感器輸出端（黃線(xiàn)）插入數(shù)顯單元fin端，轉(zhuǎn)速/頻率表置轉(zhuǎn)速檔。 4、將主控臺(tái)上的+2V+24V可調(diào)直流電源接入轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)的+2V+24V輸入插口（2000型）。調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速電位器使轉(zhuǎn)速變化，觀(guān)察數(shù)顯表指示的變化。 五、思考題： 1、利用霍爾元件測(cè)轉(zhuǎn)速，在測(cè)量上是否有限制？ 2、本實(shí)驗(yàn)裝置上用了十二只磁鋼，能否只用一只磁鋼？實(shí)驗(yàn)1-7 磁電式轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)速實(shí)驗(yàn)(選做) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私獯烹娛絺鞲衅鳒y(cè)量轉(zhuǎn)速的原理。 二、基本原理：基于磁電感應(yīng)原理，當(dāng)一個(gè)n匝

18、的線(xiàn)圈在穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量發(fā)生變化時(shí)，線(xiàn)圈中的感應(yīng)電勢(shì) ，因此當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)上嵌入個(gè)磁鋼，并在磁鋼上方放置一線(xiàn)圈，轉(zhuǎn)盤(pán)每轉(zhuǎn)一周，線(xiàn)圈中的磁通量（ / ）發(fā)生了N次變化，而產(chǎn)生N次感應(yīng)電勢(shì) ，該電勢(shì)通過(guò)放大、整形和計(jì)數(shù)等電路即可以測(cè)量轉(zhuǎn)速。 三、需用器件與單元：磁電傳感器、轉(zhuǎn)速電機(jī)（2000型）或轉(zhuǎn)速測(cè)量控制儀（9000型）。 四、實(shí)驗(yàn)步驟： 1、參照實(shí)驗(yàn)十三圖3-5安裝磁電式轉(zhuǎn)速傳感器，傳感器端面離轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)面約2mm左右，并且對(duì)準(zhǔn)轉(zhuǎn)盤(pán)內(nèi)的磁鋼。將磁電式傳感器的輸出線(xiàn)插入主控臺(tái)fim輸入端，并將轉(zhuǎn)速/頻率表置轉(zhuǎn)速檔。 2、將主控臺(tái)上的+2V+24V可調(diào)直流電源接入轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)的+2V+24V插口（2000型），

19、調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速電位器使轉(zhuǎn)速變化。觀(guān)察數(shù)顯表指示的變化。 五、思考題： 為什么說(shuō)磁電式轉(zhuǎn)速傳感器不能測(cè)很低速的轉(zhuǎn)動(dòng)，能說(shuō)明理由嗎？ 磁電式傳感器需要供電嗎？實(shí)驗(yàn)1-8 光纖傳感器的位移特性實(shí)驗(yàn)(選做)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私夤饫w位移傳感器的工作原理和性能。二、基本原理：本實(shí)驗(yàn)采用的是導(dǎo)光型多模光纖，它由兩束光纖組成半圓分布的Y型傳感探頭，一束光纖端部與光源相接用來(lái)傳遞發(fā)射光，另一束端部與光電轉(zhuǎn)換器相接用來(lái)傳遞接收光，兩光纖束混合后的端部是工作端亦即探頭，當(dāng)它與被測(cè)體相距時(shí)，由光源發(fā)出的光通過(guò)一束光纖射出后，經(jīng)被測(cè)體反射由另一束光纖接收，通過(guò)光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成電壓，該電壓的大小與間距有關(guān)，因此可用于測(cè)量位

20、移。 三、需用器件與單元：光纖傳感器、光纖傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０濉?shù)顯單元、測(cè)微頭、直流電源±15V、鐵測(cè)片。 四、實(shí)驗(yàn)步驟： 1、根據(jù)圖9-1安裝光纖位移傳感器，二束光纖分別插入實(shí)驗(yàn)板上光電變換座內(nèi)。其內(nèi)部裝有發(fā)光管及光電轉(zhuǎn)換管T。 2、將光纖實(shí)驗(yàn)?zāi)０遢敵龆薞0與數(shù)顯單元相連，見(jiàn)圖9-2。 3、在測(cè)微頭頂端裝上鐵質(zhì)圓片，作為反射面，調(diào)節(jié)測(cè)微頭使探頭與反射面輕微接觸,數(shù)顯表置20V檔。 4、實(shí)驗(yàn)?zāi)０褰尤?#177;15V電源，合上主控箱電源開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)RW2使數(shù)顯表顯示為零。 5、旋轉(zhuǎn)測(cè)微頭,使被測(cè)體離開(kāi)探頭,每隔0.1mm讀出數(shù)顯表顯示值,將其填入9-1。 注：電壓變化范圍從0最大最小必須記

21、錄完整。 表9-1：光纖位移傳感器輸出電壓與位移數(shù)據(jù) 6、根據(jù)表9-1數(shù)據(jù)，作出光纖位移傳感器的位移特性圖，并加以分析、計(jì)算出前坡和后坡的靈敏度及兩坡段的非線(xiàn)性誤差。 五、思考題： 光纖位移傳感器測(cè)量位移時(shí)，對(duì)被測(cè)體的表面有些什么要求？第二篇 第二篇 虛擬儀器技術(shù)要求完成實(shí)驗(yàn)一、二、三第一章 Labview入門(mén)1 虛擬儀器概述虛擬儀器（virtual instrumention）是基于計(jì)算機(jī)的儀器。計(jì)算機(jī)和儀器的密切結(jié)合是目前儀器發(fā)展的一個(gè)重要方向。粗略地說(shuō)這種結(jié)合有兩種方式，一種是將計(jì)算機(jī)裝入儀器，其典型的例子就是所謂智能化的儀器。隨著計(jì)算機(jī)功能的日益強(qiáng)大以及其體積的日趨縮小，這類(lèi)儀器功能也

22、越來(lái)越強(qiáng)大，目前已經(jīng)出現(xiàn)含嵌入式系統(tǒng)的儀器。另一種方式是將儀器裝入計(jì)算機(jī)。以通用的計(jì)算機(jī)硬件及操作系統(tǒng)為依托，實(shí)現(xiàn)各種儀器功能。虛擬儀器主要是指這種方式。下面的框圖反映了常見(jiàn)的虛擬儀器方案。虛擬儀器的主要特點(diǎn)有：n 盡可能采用了通用的硬件，各種儀器的差異主要是軟件。n 可充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的能力，有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能，可以創(chuàng)造出功能更強(qiáng)的儀器。n 用戶(hù)可以根據(jù)自己的需要定義和制造各種儀器。虛擬儀器實(shí)際上是一個(gè)按照儀器需求組織的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。虛擬儀器的研究中涉及的基礎(chǔ)理論主要有計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集和數(shù)字信號(hào)處理。目前在這一領(lǐng)域內(nèi)，使用較為廣泛的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言是美國(guó)NI公司的LabVIEW。虛擬儀器的起源可以追

23、朔到20世紀(jì)70年代，那時(shí)計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)在國(guó)防、航天等領(lǐng)域已經(jīng)有了相當(dāng)?shù)陌l(fā)展。PC機(jī)出現(xiàn)以后，儀器級(jí)的計(jì)算機(jī)化成為可能，甚至在Microsoft公司的Windows誕生之前，NI公司已經(jīng)在Macintosh計(jì)算機(jī)上推出了LabVIEW2.0以前的版本。對(duì)虛擬儀器和LabVIEW長(zhǎng)期、系統(tǒng)、有效的研究開(kāi)發(fā)使得該公司成為業(yè)界公認(rèn)的權(quán)威。普通的PC有一些不可避免的弱點(diǎn)。用它構(gòu)建的虛擬儀器或計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)性能不可能太高。目前作為計(jì)算機(jī)化儀器的一個(gè)重要發(fā)展方向是制定了VXI標(biāo)準(zhǔn)，這是一種插卡式的儀器。每一種儀器是一個(gè)插卡，為了保證儀器的性能，又采用了較多的硬件，但這些卡式儀器本身都沒(méi)有面板，其面板仍然用

24、虛擬的方式在計(jì)算機(jī)屏幕上出現(xiàn)。這些卡插入標(biāo)準(zhǔn)的VXI機(jī)箱，再與計(jì)算機(jī)相連，就組成了一個(gè)測(cè)試系統(tǒng)。VXI儀器價(jià)格昂貴，目前又推出了一種較為便宜的PXI標(biāo)準(zhǔn)儀器。虛擬儀器研究的另一個(gè)問(wèn)題是各種標(biāo)準(zhǔn)儀器的互連及與計(jì)算機(jī)的連接。目前使用較多的是IEEE 488或GPIB協(xié)議。未來(lái)的儀器也應(yīng)當(dāng)是網(wǎng)絡(luò)化的。2 LabVIEW是什么？LabVIEW（Laboratory Virtual instrument Engineering）是一種圖形化的編程語(yǔ)言，它廣泛地被工業(yè)界、學(xué)術(shù)界和研究實(shí)驗(yàn)室所接受，視為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集和儀器控制軟件。LabVIEW集成了與滿(mǎn)足GPIB、VXI、RS-232和RS-485協(xié)

25、議的硬件及數(shù)據(jù)采集卡通訊的全部功能。它還內(nèi)置了便于應(yīng)用TCP/IP、ActiveX等軟件標(biāo)準(zhǔn)的庫(kù)函數(shù)。這是一個(gè)功能強(qiáng)大且靈活的軟件。利用它可以方便地建立自己的虛擬儀器，其圖形化的界面使得編程及使用過(guò)程都生動(dòng)有趣。圖形化的程序語(yǔ)言，又稱(chēng)為“”語(yǔ)言。使用這種語(yǔ)言編程時(shí)，基本上不寫(xiě)程序代碼，取而代之的是流程圖或流程圖。它盡可能利用了技術(shù)人員、科學(xué)家、工程師所熟悉的術(shù)語(yǔ)、圖標(biāo)和概念，因此，LabVIEW是一個(gè)面向最終用戶(hù)的工具。它可以增強(qiáng)你構(gòu)建自己的科學(xué)和工程系統(tǒng)的能力，提供了實(shí)現(xiàn)儀器編程和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的便捷途徑。使用它進(jìn)行原理研究、設(shè)計(jì)、測(cè)試并實(shí)現(xiàn)儀器系統(tǒng)時(shí)，可以大大提高工作效率。利用LabVIEW

26、，可產(chǎn)生獨(dú)立運(yùn)行的可執(zhí)行文件，它是一個(gè)真正的位編譯器。像許多重要的軟件一樣，LabVIEW提供了Windows、UNIX、Linux、Macintosh的多種版本。3 LabVIEW的運(yùn)行機(jī)制 3LabVIEW應(yīng)用程序的構(gòu)成LabVIEW 程序又稱(chēng)虛擬儀器，即VI，其外觀(guān)和操作均模仿現(xiàn)實(shí)儀器，如示波器和萬(wàn)用表。每個(gè)VI 都使用函數(shù)從用戶(hù)界面或其它渠道獲取信息輸入，然后將信息顯示或傳輸至其它文件或計(jì)算機(jī)。VI 由以下三部分構(gòu)成： 前面板即用戶(hù)界面。 程序框圖包含用于定義VI 功能的圖形化源代碼。 圖標(biāo)和連線(xiàn)板用以識(shí)別VI的接口，以便在創(chuàng)建VI時(shí)調(diào)用另一個(gè)VI。當(dāng)一個(gè)VI 應(yīng)用在其它VI 中，則稱(chēng)

27、為子VI。子VI相當(dāng)于文本編程語(yǔ)言中的子程序。前面板前面板是圖形用戶(hù)界面，也就是VI的虛擬儀器面板，這一界面上有用戶(hù)輸入和顯示輸出兩類(lèi)對(duì)象，具體表現(xiàn)有開(kāi)關(guān)、旋鈕、圖形以及其他控制（control）和顯示對(duì)象（indicator）。圖1所示是一個(gè)隨機(jī)信號(hào)發(fā)生和顯示的簡(jiǎn)單VI是它的前面板，上面有一個(gè)顯示對(duì)象，以曲線(xiàn)的方式顯示了所產(chǎn)生的一系列隨機(jī)數(shù)。還有一個(gè)控制對(duì)象開(kāi)關(guān)，可以啟動(dòng)和停止工作。顯然，并非簡(jiǎn)單地畫(huà)兩個(gè)控件就可以運(yùn)行，在前面板后還有一個(gè)與之配套的流程圖?？刂茖?duì)象(輸入)顯示對(duì)象(輸出)圖1-1隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器的前面板流程框圖流程框圖提供VI的圖形化源程序。在流程圖中對(duì)VI編程，以控制和操縱定

28、義在前面板上的輸入和輸出功能。流程圖中包括前面板上的控件的連線(xiàn)端子，還有一些前面板上沒(méi)有，但編程必須有的東西，例如函數(shù)、結(jié)構(gòu)和連線(xiàn)等。圖是與圖對(duì)應(yīng)的流程圖。我們可以看到流程圖中包括了前面板上的開(kāi)關(guān)和隨機(jī)數(shù)顯示器的連線(xiàn)端子，還有一個(gè)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器的函數(shù)及程序的循環(huán)結(jié)構(gòu)。隨機(jī)數(shù)發(fā)生器通過(guò)連線(xiàn)將產(chǎn)生的隨機(jī)信號(hào)送到顯示控件，為了使它持續(xù)工作下去，設(shè)置了一個(gè)While Loop循環(huán)，由開(kāi)關(guān)控制這一循環(huán)的結(jié)束。函數(shù)：隨機(jī)數(shù)發(fā)生器結(jié)構(gòu)：循環(huán)與前面板控件對(duì)應(yīng)的連線(xiàn)端子與前面板控件對(duì)應(yīng)的連線(xiàn)端子圖1-2隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器的流程圖如果將VI與標(biāo)準(zhǔn)儀器相比較，那么前面板上的東西就是儀器面板上的東西，而流程圖上的東西相當(dāng)于

29、儀器箱內(nèi)的東西。在許多情況下，使用VI可以仿真標(biāo)準(zhǔn)儀器，不僅在屏幕上出現(xiàn)一個(gè)惟妙惟肖的標(biāo)準(zhǔn)儀器面板，而且其功能也與標(biāo)準(zhǔn)儀器相差無(wú)幾。圖標(biāo)/連接線(xiàn)板VI具有層次化和結(jié)構(gòu)化的特征。一個(gè)VI可以作為子程序，這里稱(chēng)為子VI（subVI），被其他VI調(diào)用。圖標(biāo)與連接器在這里相當(dāng)于圖形化的參數(shù)，詳細(xì)情況稍后介紹。3LabVIEW的操作模板在LabVIEW的用戶(hù)界面上，應(yīng)特別注意它提供的操作模板，包括工具（Tools）模板、控制（Controls）模板和函數(shù)（Functions）模板。這些模板集中反映了該軟件的功能與特征。下面我們來(lái)大致瀏覽一下。工具模板（Tools Palette）該模板提供了各種用于創(chuàng)建

30、、修改和調(diào)試VI程序的工具。如果該模板沒(méi)有出現(xiàn)，則可以在Windows菜單下選擇Show Tools Palette命令以顯示該模板。當(dāng)從模板內(nèi)選擇了任一種工具后，鼠標(biāo)箭頭就會(huì)變成該工具相應(yīng)的形狀。當(dāng)從Windows菜單下選擇了Show Help Window功能后，把工具模板內(nèi)選定的任一種工具光標(biāo)放在流程圖程序的子程序（Sub VI）或圖標(biāo)上，就會(huì)顯示相應(yīng)的幫助信息。下述工具中注意和的區(qū)別，用于編程時(shí)，用于運(yùn)行程序時(shí)。是一個(gè)特有的工具，它并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的畫(huà)線(xiàn)工具，而是一個(gè)符合LabVIEW語(yǔ)言規(guī)定的對(duì)象連接工具。工具圖標(biāo)有如下幾種：圖標(biāo)名稱(chēng)功能Operate Value（操作值）用于操作前面

31、板的控制和顯示。使用它向數(shù)字或字符串控制中鍵入值時(shí)，工具會(huì)變成標(biāo)簽工具Position/Size/Select （選擇）用于選擇、移動(dòng)或改變對(duì)象的大小。當(dāng)它用于改變對(duì)象的連框大小時(shí)，會(huì)變成相應(yīng)形狀。Edit Text（編輯文本）用于輸入標(biāo)簽文本或者創(chuàng)建自由標(biāo)簽。當(dāng)創(chuàng)建自由標(biāo)簽時(shí)它會(huì)變成相應(yīng)形狀。Connect Wire（連線(xiàn)）用于在流程圖程序上連接對(duì)象。如果聯(lián)機(jī)幫助的窗口被打開(kāi)時(shí)，把該工具放在任一條連線(xiàn)上，就會(huì)顯示相應(yīng)的數(shù)據(jù)類(lèi)型。Object Shortcut Menu（對(duì)象菜單）用鼠標(biāo)左鍵可以彈出對(duì)象的彈出式菜單。Scroll Windows（窗口漫游）使用該工具就可以不需要使用滾動(dòng)條而在窗

32、口中漫游。Set/Clear Breakpoint（斷點(diǎn)設(shè)置清除）使用該工具在VI的流程圖對(duì)象上設(shè)置斷點(diǎn)。Probe Data（數(shù)據(jù)探針）可在框圖程序內(nèi)的數(shù)據(jù)流線(xiàn)上設(shè)置探針。通過(guò)控針窗口來(lái)觀(guān)察該數(shù)據(jù)流線(xiàn)上的數(shù)據(jù)變化狀況。 Get Color（顏色提取）使用該工具來(lái)提取顏色用于編輯其他的對(duì)象。Set Color（顏色設(shè)置）用來(lái)給對(duì)象定義顏色。它也顯示出對(duì)象的前景色和背景色。下面的兩個(gè)模板是多層的，其中每一個(gè)子模板下還包括多個(gè)對(duì)象?？刂颇０澹–ontrol Palette）注意：只有打開(kāi)前面板時(shí)才能調(diào)用該模板該模板用來(lái)給前面板設(shè)置各種所需的輸出顯示對(duì)象和輸入控制對(duì)象。每個(gè)圖標(biāo)代表一類(lèi)子模板。如果控

33、制模板不顯示，可以用Windows菜單的Show Controls Palette功能打開(kāi)它，也可以在前面板的空白處，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，以彈出控制模板?？刂颇０迦缱髨D所示，它包括如下所示的一些子模板。子模板中包括的對(duì)象，我們?cè)诠δ苤杏梦淖趾?jiǎn)要介紹。圖標(biāo)子模板名稱(chēng)功能Numeric（數(shù)值量）數(shù)值的控制和顯示。包含數(shù)字式、指針式顯示表盤(pán)及各種輸入框。Boolean（布爾量）邏輯數(shù)值的控制和顯示。包含各種布爾開(kāi)關(guān)、按鈕以及指示燈等。String & Path（字符串和路徑）字符串和路徑的控制和顯示。Array & Cluster（數(shù)組和簇）數(shù)組和簇的控制和顯示。List & Ta

34、ble（列表和表格）列表和表格的控制和顯示Graph（圖形顯示）顯示數(shù)據(jù)結(jié)果的趨勢(shì)圖和曲線(xiàn)圖。Ring & Enum（環(huán)與枚舉）環(huán)與枚舉的控制和顯示。I/O（輸入/輸出功能）輸入/輸出功能。于操作OLE、ActiveX等功能。Refnum參考數(shù)10Digilog Controls（數(shù)字控制）數(shù)字控制11Clussic Controls（經(jīng)典控制）經(jīng)典控制，指以前版本軟件的面板圖標(biāo)。12Activex用于ActiveX等功能。13Decorations（裝飾）用于給前面板進(jìn)行裝飾的各種圖形對(duì)象。14Select a Controls（控制選擇）調(diào)用存儲(chǔ)在文件中的控制和顯示的接口。15Us

35、er Controls（用戶(hù)控制）用戶(hù)自定義的控制和顯示。功能模板(Functions Palette) 注：只有打開(kāi)了流程圖程序窗口，才能出現(xiàn)功能模板。功能模板是創(chuàng)建流程圖程序的工具。該模板上的每一個(gè)頂層圖標(biāo)都表示一個(gè)子模板。若功能模板不出現(xiàn)，則可以用Windows菜單下的Show Functions Palette功能打開(kāi)它，也可以在流程圖程序窗口的空白處點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵以彈出功能模板。功能模板如右圖所示，其子模塊如下所示。（個(gè)別不常用的子模塊未包含）圖標(biāo)子模板名稱(chēng)功能Structure（結(jié)構(gòu)）包括程序控制結(jié)構(gòu)命令，例如循環(huán)控制等，以及全局變量和局部變量。Numeric（數(shù)值運(yùn)算）包括各種常用

36、的數(shù)值運(yùn)算，還包括數(shù)制轉(zhuǎn)換、三角函數(shù)、對(duì)數(shù)、復(fù)數(shù)等運(yùn)算，以及各種數(shù)值常數(shù)。Boolean（布爾運(yùn)算）包括各種邏輯運(yùn)算符以及布爾常數(shù)。String（字符串運(yùn)算）包含各種字符串操作函數(shù)、數(shù)值與字符串之間的轉(zhuǎn)換函數(shù)，以及字符(串)常數(shù)等。Array（數(shù)組）包括數(shù)組運(yùn)算函數(shù)、數(shù)組轉(zhuǎn)換函數(shù)，以及常數(shù)數(shù)組等。Cluster（簇）包括簇的處理函數(shù)，以及群常數(shù)等。這里的群相當(dāng)于C語(yǔ)言中的結(jié)構(gòu)。Comparison（比較）包括各種比較運(yùn)算函數(shù)，如大于、小于、等于。Time & Dialog（時(shí)間和對(duì)話(huà)框）包括對(duì)話(huà)框窗口、時(shí)間和出錯(cuò)處理函數(shù)等。File I/O（文件輸入/輸出）包括處理文件輸入/輸出的程序

37、和函數(shù)。Data Acquisition（數(shù)據(jù)采集）包括數(shù)據(jù)采集硬件的驅(qū)動(dòng)，以及信號(hào)調(diào)理所需的各種功能模塊。Waveform（波形）各種波形處理工具Analyze（分析）信號(hào)發(fā)生、時(shí)域及頻域分析功能模塊及數(shù)學(xué)工具 。Instrument I/O（儀器輸入/輸出）包括GPIB(488、488.2)、串行、VXI儀器控制的程序和函數(shù)，以及VISA的操作功能函數(shù)。Motion & Vision（運(yùn)動(dòng)與景像）Mathematics（數(shù)學(xué)）包括統(tǒng)計(jì)、曲線(xiàn)擬合、公式框節(jié)點(diǎn)等功能模塊，以及數(shù)值微分、積分等數(shù)值計(jì)算工具模塊。Communication（通訊）包括TCP、DDE、ActiveX和OLE等

38、功能的處理模塊。Application Control（應(yīng)用控制）包括動(dòng)態(tài)調(diào)用VI、標(biāo)準(zhǔn)可執(zhí)行程序的功能函數(shù)。Graphics & Sound（圖形與聲音）包括3D、OpenGL、聲音播放等功能模塊。包括調(diào)用動(dòng)態(tài)連接庫(kù)和CIN節(jié)點(diǎn)等功能的處理模塊。Tutorial（示教課程）包括LabVIEW示教程序。Report Generation（文檔生成）Advanced（高級(jí)功能）Select a VI（選擇子VI）User Library（用戶(hù)子VI庫(kù)）LabVIEW的初步操作 創(chuàng)建VI和調(diào)用子VI我們通過(guò)例子來(lái)說(shuō)明如何創(chuàng)建一個(gè)VI。練習(xí)：建立一個(gè)測(cè)量溫度和容積的VI，其中須調(diào)用一個(gè)仿真測(cè)

39、量溫度和容積的傳感器子VI。步驟如下： 選擇 File»New，打開(kāi)一個(gè)新的前面板窗口。 從 Controls»Numeric 中選擇 Tank放到前面板中。 在標(biāo)簽文本框中輸入“容積” ，然后在前面板中的其他任何位置單擊一下。 把容器顯示對(duì)象的顯示范圍設(shè)置為0.0到1000.0。a. 使用文本編輯工具（Text Edit Tool），雙擊容器坐標(biāo)的10.0 標(biāo)度，使它高亮顯示。在坐標(biāo)中輸入 1000，再在前面板中的其他任何地方單擊一下。 這時(shí)0.0到1000.0之間的增量將被自動(dòng)顯示。在容器旁配數(shù)據(jù)顯示。將鼠標(biāo)移到容器上，點(diǎn)右鍵，在出現(xiàn)的快速菜單中選Visible Ite

40、rms»Digital Display即可。從Controls»Numeric 中選擇一個(gè)溫度計(jì)，將它放到前面板中。設(shè)置其標(biāo)簽為“溫度”,顯示范圍為0到100，同時(shí)配數(shù)字顯示。可得到如下的前面板圖。圖練習(xí)的前面板圖7.Windows»Show Diagram 打開(kāi)流程圖窗口。從功能模板中選擇對(duì)象，將它們放到流程圖上組成下圖（其中的標(biāo)注是后加的）。隨機(jī)數(shù)發(fā)生器乘法函數(shù)數(shù)值常數(shù)進(jìn)程監(jiān)視器圖練習(xí)的流程圖該流程圖中新增的對(duì)象有兩個(gè)乘法器、兩個(gè)數(shù)值常數(shù)、一個(gè)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器、一個(gè)進(jìn)程監(jiān)視器，溫度和容積對(duì)象是由前棉板的設(shè)置自動(dòng)帶出來(lái)的。a. 乘法器和隨機(jī)數(shù)發(fā)生器由Function

41、s»Numeric中拖出，盡管數(shù)值常數(shù)也可以這樣得到，但是建議使用c 中的方法更好些。b. 進(jìn)程監(jiān)視器（Process Monitor）不是一個(gè)函數(shù)，而是以子VI的方式提供的，它存放在LabVIEWActivity目錄中，調(diào)用它的方法是在Functions»Select a VI下打開(kāi)Process Monitor，然后在流程圖上點(diǎn)擊一下，就可以出現(xiàn)它的圖標(biāo)。注意：LabVIEW目錄一般在Program FilesNational Instruments目錄下。用連線(xiàn)工具將各對(duì)象按規(guī)定連接。a中的遺留問(wèn)題創(chuàng)建數(shù)值常數(shù)對(duì)象的另一種方法是在連線(xiàn)時(shí)一起完成。具體方法是：用連線(xiàn)工具

42、在某個(gè)功能函數(shù)或VI的連線(xiàn)端子上單擊鼠標(biāo)右鍵，再?gòu)膹棾龅牟藛沃羞x擇 Create Constant，就可以創(chuàng)建一個(gè)具有正確的數(shù)據(jù)格式的數(shù)值常數(shù)對(duì)象。選擇 File»Save, 把該VI 保存為 LabVIEWActivity 目錄中的 Temp & Vol.vi。在前面板中，單擊Run（運(yùn)行）按鈕，運(yùn)行該 VI。注意電壓和溫度的數(shù)值都顯示在前面板中。選擇File»Close，關(guān)閉該 VI 。練習(xí) - 結(jié)束附注與說(shuō)明：如果要查看某個(gè)功能函數(shù)或者 VI 的輸入輸出，需要從Help菜單中選擇Show Help，再把光標(biāo)置于這個(gè)功能函數(shù)或者 VI上。例如進(jìn)程監(jiān)視器 VI 的

43、 Help 窗口顯示如下： 顯示對(duì)象（Indicator）、控制對(duì)象（Control）和數(shù)值常數(shù)對(duì)象顯示對(duì)象和控制對(duì)象都是前面板上的控件，前者有輸入端子而無(wú)輸出端子，后者正好相反，它們分別相當(dāng)于普通編程語(yǔ)言中的輸出參數(shù)和輸入?yún)?shù)。數(shù)值常數(shù)對(duì)象可以看成是控制對(duì)象的一個(gè)特例。在前面板中創(chuàng)建新的控制對(duì)象或顯示對(duì)象時(shí)，LabVIEW 都會(huì)在流程圖中創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的端子。端子的符號(hào)反映該對(duì)象的數(shù)據(jù)類(lèi)型。例如，DBL 符號(hào)表示對(duì)象數(shù)據(jù)類(lèi)型是雙精度數(shù)；TF 符號(hào)表示布爾數(shù)；I16 符號(hào)表示16位整型數(shù)；ABC符號(hào)表示對(duì)象數(shù)據(jù)類(lèi)型是字符串。一個(gè)對(duì)象應(yīng)當(dāng)是顯示對(duì)象還是控制對(duì)象必須弄清楚，否則無(wú)法正確連線(xiàn)。有時(shí)他們的圖

44、標(biāo)是相似或相同的，可以根據(jù)需要明確規(guī)定它是顯示對(duì)象還是控制對(duì)象。方法是將鼠標(biāo)移到圖標(biāo)上，然后點(diǎn)右鍵，可出現(xiàn)快速菜單（例見(jiàn)右圖）。如果菜單中的第一項(xiàng)是Chang to Control,說(shuō)明這是一個(gè)顯示對(duì)象，你可以根據(jù)需要，將其變?yōu)榭刂茖?duì)象。如果菜單中的第一項(xiàng)是Chang to Indicator ,說(shuō)明這是一個(gè)控制對(duì)象，你也可以根據(jù)需要，將其變?yōu)轱@示對(duì)象。控制對(duì)象和顯示對(duì)象都不能在流程圖中刪除，只能從前面板上刪除。 關(guān)于連線(xiàn)連線(xiàn)是程序設(shè)計(jì)中較為復(fù)雜的問(wèn)題。流程圖上的每一個(gè)對(duì)象都帶有自己的連線(xiàn)端子，連線(xiàn)將構(gòu)成對(duì)象之間的數(shù)據(jù)通道。因?yàn)檫@不是幾何意義上的連線(xiàn)，因此并非任意兩個(gè)端子間都可連線(xiàn)，連線(xiàn)類(lèi)似于

45、普通程序中的變量。數(shù)據(jù)單向流動(dòng)，從源端口向一個(gè)或多個(gè)目的端口流動(dòng)。不同的線(xiàn)型代表不同的數(shù)據(jù)類(lèi)型。下面是一些常用數(shù)據(jù)類(lèi)型所對(duì)應(yīng)的線(xiàn)型和顏色：類(lèi)型顏色標(biāo)量一維數(shù)組二維數(shù)組整形數(shù)蘭色浮點(diǎn)數(shù)橙色邏輯量綠色字符串粉色文件路徑青色當(dāng)需要連接兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，在第一個(gè)端點(diǎn)上點(diǎn)擊連線(xiàn)工具（從工具模板欄調(diào)用），然后移動(dòng)到另一個(gè)端點(diǎn)，再點(diǎn)擊第二個(gè)端點(diǎn)。端點(diǎn)的先后次序不影響數(shù)據(jù)流動(dòng)的方向。當(dāng)把連線(xiàn)工具放在端點(diǎn)上時(shí)，該端點(diǎn)區(qū)域?qū)?huì)閃爍，表示連線(xiàn)將會(huì)接通該端點(diǎn)。當(dāng)把連線(xiàn)工具從一個(gè)端口接到另一個(gè)端口時(shí)，不需要按住鼠標(biāo)鍵。當(dāng)需要連線(xiàn)轉(zhuǎn)彎時(shí)，點(diǎn)擊一次鼠標(biāo)鍵，即可以正交垂直方向地彎曲連線(xiàn)，按空格鍵可以改變轉(zhuǎn)角的方向。接線(xiàn)頭是為了幫助

46、正確連接端口的連線(xiàn)。當(dāng)把連線(xiàn)工具放到端口上，接線(xiàn)頭就會(huì)彈出。接線(xiàn)頭還有一個(gè)黃色小標(biāo)識(shí)框，顯示該端口的名字。線(xiàn)型為波折號(hào)的連線(xiàn)表示壞線(xiàn)。出現(xiàn)壞線(xiàn)的原因有很多，例如：連接了兩個(gè)控制對(duì)象；源端子和終點(diǎn)端子的數(shù)據(jù)類(lèi)型不匹配（例如一個(gè)是數(shù)字型，而另一個(gè)是布爾型）?？梢酝ㄟ^(guò)使用定位工具點(diǎn)擊壞線(xiàn)再按下 <Delete> 來(lái)刪除它。選擇 Edit»Remove Bad Wires 或者按下<Ctrl-B> 可以一次刪除流程圖中的所有壞線(xiàn)。當(dāng) VI 無(wú)法運(yùn)行，或者顯示 Signal has Loose Ends （信號(hào)丟失終端）的錯(cuò)誤信息時(shí)，這是一個(gè)快捷的調(diào)試方法。程序調(diào)試技術(shù)

47、1找出語(yǔ)法錯(cuò)誤如果一個(gè)VI程序存在語(yǔ)法錯(cuò)誤，則在面板工具條上的運(yùn)行按鈕會(huì)變成一個(gè)折斷的箭頭，表示程序不能被執(zhí)行。這時(shí)該按鈕被稱(chēng)作錯(cuò)誤列表。點(diǎn)擊它，則LabVIEW彈出錯(cuò)誤清單窗口，點(diǎn)擊其中任何一個(gè)所列出的錯(cuò)誤，選用Find功能，則出錯(cuò)的對(duì)象或端口就會(huì)變成高亮。2設(shè)置執(zhí)行程序高亮在LabVIEW的工具條上有一個(gè)畫(huà)著燈泡的按鈕，這個(gè)按鈕叫做“高亮執(zhí)行”按鈕上。點(diǎn)擊這個(gè)按鈕使它變成高亮形式，再點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕，VI程序就以較慢的速度運(yùn)行，沒(méi)有被執(zhí)行的代碼灰色顯示，執(zhí)行后的代碼高亮顯示，并顯示數(shù)據(jù)流線(xiàn)上的數(shù)據(jù)值。這樣，你就可以根據(jù)數(shù)據(jù)的流動(dòng)狀態(tài)跟蹤程序的執(zhí)行。3斷點(diǎn)與單步執(zhí)行為了查找程序中的邏輯錯(cuò)誤，有時(shí)

48、希望流程圖程序一個(gè)節(jié)點(diǎn)一個(gè)節(jié)點(diǎn)地執(zhí)行。使用斷點(diǎn)工具可以在程序的某一地點(diǎn)中止程序執(zhí)行，用探針或者單步方式查看數(shù)據(jù)。使用斷點(diǎn)工具時(shí)，點(diǎn)擊你希望設(shè)置或者清除斷點(diǎn)的地方。斷點(diǎn)的顯示對(duì)于節(jié)點(diǎn)或者圖框表示為紅框，對(duì)于連線(xiàn)表示為紅點(diǎn)。當(dāng)VI程序運(yùn)行到斷點(diǎn)被設(shè)置處，程序被暫停在將要執(zhí)行的節(jié)點(diǎn)，以閃爍表示。按下單步執(zhí)行按鈕，閃爍的節(jié)點(diǎn)被執(zhí)行，下一個(gè)將要執(zhí)行的節(jié)點(diǎn)變?yōu)殚W爍，指示它將被執(zhí)行。你也可以點(diǎn)擊暫停按鈕，這樣程序?qū)⑦B續(xù)執(zhí)行直到下一個(gè)斷點(diǎn)。4探針可用探針工具來(lái)查看當(dāng)流程圖程序流經(jīng)某一根連接線(xiàn)時(shí)的數(shù)據(jù)值。從Tools工具模板選擇探針工具，再用鼠標(biāo)左建點(diǎn)擊你希望放置探針的連接線(xiàn)。這時(shí)顯示器上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)探針顯示窗口

49、。該窗口總是被顯示在前面板窗口或流程圖窗口的上面。在流程圖中使用選擇工具或連線(xiàn)工具，在連線(xiàn)上點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，在連線(xiàn)的彈出式菜單中選擇“探針”命令，同樣可以為該連線(xiàn)加上一個(gè)探針。子VI的建立子VI（SubVI）相當(dāng)于普通編程語(yǔ)言中的子程序，也就是被其他的 VI調(diào)用的VI?？梢詫⑷魏我粋€(gè)定義了圖標(biāo)和聯(lián)接器的 VI作為另一個(gè) VI的子程序。在流程圖中打開(kāi) Functions»Select a VI. ，就可以選擇要調(diào)用的子 VI 。構(gòu)造一個(gè)子VI主要的工作就是定義它的圖標(biāo)和聯(lián)接器。每個(gè)VI在前面板和流程圖窗口的右上角都顯示了一個(gè)默認(rèn)的圖標(biāo)。啟動(dòng)圖標(biāo)編輯器的方法是，用鼠標(biāo)右鍵單擊面板窗口的右上

50、角的默認(rèn)圖標(biāo)，在彈出菜單中選擇 Edit Icon。下圖顯示了圖標(biāo)編輯器的窗口?？梢杂么翱谧筮叺母鞣N工具設(shè)計(jì)像素編輯區(qū)中的圖標(biāo)形狀。編輯區(qū)右側(cè)的一個(gè)方框中顯示了一個(gè)實(shí)際大小的圖標(biāo)。圖標(biāo)編輯器的具體使用細(xì)節(jié)參閱有關(guān)資料。圖圖標(biāo)編輯器窗口聯(lián)接器是 VI 數(shù)據(jù)的輸入輸出接口。如果用面板控制對(duì)象或者顯示對(duì)象從子 VI 中輸出或者輸入數(shù)據(jù)，那么這些對(duì)象都需要在聯(lián)接器面板中有一個(gè)連線(xiàn)端子。您可以通過(guò)選擇 VI的端子數(shù)并為每個(gè)端子指定對(duì)應(yīng)的前面板對(duì)象以定義聯(lián)接器。定義聯(lián)接器的方法是，用鼠標(biāo)右鍵單擊面板窗口中的圖標(biāo)窗口，在快捷菜單中選擇 Show Connector。聯(lián)接器圖標(biāo)會(huì)取代面板窗口右上角的圖標(biāo)。La

51、bVIEW 自動(dòng)選擇的端子連接模式是控制對(duì)象的端子位于聯(lián)接器窗口的左邊，顯示對(duì)象的端子位于聯(lián)接器窗口右邊。選擇的端子數(shù)取決于前面板中控制對(duì)象和顯示對(duì)象的個(gè)數(shù)。聯(lián)接器中的各個(gè)矩形表示各個(gè)端子所在的區(qū)域，可以用它們從 VI 中輸入或者輸出數(shù)據(jù)。如果必要，也可以選擇另外一種端子連接模式。方法是在圖標(biāo)上單擊鼠標(biāo)右鍵單出快捷菜單，選擇 Show Connector，再次彈出快捷菜單，選擇Patterns。下面我們通過(guò)一個(gè)練習(xí)說(shuō)明具體操作。練習(xí) -為 VI創(chuàng)建圖標(biāo)和聯(lián)接器 打開(kāi) LabVIEWActivity 目錄中的Temp & Vol.vi，這是練習(xí)做的程序。在前面板中，用鼠標(biāo)右鍵單擊窗口右上

52、角的圖標(biāo)，在快捷菜單中選擇 Edit Icon.，也可以雙擊圖標(biāo)激活圖標(biāo)編輯器。注意只能在前面板中編輯圖標(biāo)和聯(lián)接器。刪除默認(rèn)圖標(biāo)。使用Select Tool（矩形框），單擊并拖動(dòng)想要?jiǎng)h除的部分，按下<Delete>。也可以通過(guò)雙擊工具框中的陰影矩形刪除圖標(biāo)。用 Pencil Tool （鉛筆工具）繪制一個(gè)溫度計(jì)。用 Text Tool（文本工具）創(chuàng)建文本。得到圖標(biāo)將如下圖所示。圖編輯后的圖標(biāo)編輯器窗口單擊OK，關(guān)閉編輯器。新創(chuàng)建的圖標(biāo)就顯示在屏幕右上角的圖標(biāo)窗口中。用鼠標(biāo)右鍵單擊前面板中的圖標(biāo)窗口，在快捷菜單中選擇Show Connector，設(shè)置聯(lián)接器端子連接模式。在默認(rèn)情況下，

53、LabVIEW 會(huì)根據(jù)前面板中的控制對(duì)象和顯示對(duì)象的數(shù)目確定聯(lián)接器的端子連接模式。因?yàn)榍懊姘逯杏袃蓚€(gè)對(duì)象，所以聯(lián)接器有兩個(gè)端子，如左圖所示。用鼠標(biāo)右鍵單擊聯(lián)接器窗口，在快捷菜單中選擇Rotate 90 Degrees（旋轉(zhuǎn)90度），注意聯(lián)接器窗口的變化，如左圖所示。將端子連接到溫度計(jì)和電壓計(jì)： a. 點(diǎn)擊聯(lián)接器上部端子。光標(biāo)自動(dòng)變成連線(xiàn)工具，同時(shí)端子變成黑色。b. 單擊溫度顯示對(duì)象。一個(gè)移動(dòng)的虛線(xiàn)框把它包圍起來(lái)，選中的端子的顏色變?yōu)榕c控制/顯示對(duì)象的數(shù)據(jù)類(lèi)型一致的顏色。如果單擊前面板中的任何空白區(qū)域以后，虛線(xiàn)消失，選中的端子變暗，這表示您已經(jīng)成功地把顯示對(duì)象和上部端子連接起來(lái)。如果端子是白色，

54、則表示沒(méi)有連接成功。c. 重復(fù)步驟a 和 b，把底部的端子和容積計(jì)連接起來(lái)。d. 用鼠標(biāo)右鍵單擊聯(lián)接器，在快捷菜單中選擇Show Icon.選擇File»Save ，保存該 VI。這樣這個(gè) VI 就完成了，并也可以作為子 VI 被其他的VI調(diào)用。子VI 的圖標(biāo)在主 VI 的流程圖中代表它。VI 的聯(lián)接器（含有兩個(gè)端子）輸出溫度和電壓。練習(xí) - 結(jié)束圖表（chart）入門(mén)圖表（chart）是一種周期性更新數(shù)據(jù)的數(shù)字式圖形顯示對(duì)象?？梢栽贑ontrols»Graph 模板中找到兩種圖表：波形圖和強(qiáng)度圖（后者不常用）。也可以自定義圖表的格式，以滿(mǎn)足自己的顯示需要或者讓它顯示更多的數(shù)據(jù)。圖表具有的特性有：滾動(dòng)條、圖例、模板、數(shù)值顯示、時(shí)間坐標(biāo)顯示。右圖顯示了快速菜單中Advanced»Up