热转印油墨张鹏薄少军
(内蒙古科技大学机械工程学院，内蒙古包头014010)
摘要：测试系统的真实信号采集是正确地进行信号分析的前提条件。以LabV I EW为软件开发平台，设计的虚拟仪器能快速准确地控制硬件参数、并把采集到的电压信号转化为微应变输出和显示。在进行测试之前，用户对电桥置零后只需控制标定按钮就可进行并联标定计算出纠正系数。并在随后的测试中前面板直接显示出理论应变的波形图。采集到的数据存储到记事本中可供以后分析和回放。 关键词：虚拟仪器：LabV lE址，应变测试：信号采集：信号存储杨梅采摘机
中图分类号：T N911．6文献表示码：A
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1引言
仪器与计算机的结合是目前测试仪器发展的方向。虚拟仪器是基于计算机的仪器，它是随着计算机硬件和软件技术的发展而进步的。它研究设计的基础理论主要是数据采集和数字信号处理，目前在这一领域内使用的较为广泛的计算机语言和开发环境是美国N I公司的L abV I E W。它是一种图形化的编程语言和
开发环境，利用它可以方便的组建自己的虚拟仪器。本文基于LabV l E W采用PC I技术对虚拟仪器应变信号进行采集和存储。
2应变测试虚拟仪器的组成
应变测试虚拟仪器的结构图如图1所示，各组成部分具体介绍如下【1】：
应变电桥：采用的信号发生装置为一动态电阻应变电桥，悬臂梁受激振后产生正弦波动的周期应变，在悬臂梁上布电阻应变片既可测量其动态应变。
PC I测量系统：测量系统由插入信号调理机箱SC X I一1000的应变测试调理模块SC X I一1520、接线板SC X I一1314以及插入计算机机箱的数据采集卡PC I—M I O—16E-4组成。
基于PC机的软件：虚拟仪器的软件框架从底层到顶层包括三部分：V I S A库、仪器驱动程序、应用软件。本测试的应用软件开发环境为LabvI Ew。∞区圃
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图1应变测试虚拟仪器结构
3应变倍号采集过程
信号采集的步骤为哆
(1)i St置硬件参数实现采集实测信号；
(2)对信号输入调零；
(3)在电桥无应变的情况下接入标定电路测得标定系数；
(4)将实测信号与标定系数相乘得到真实的信号。
3．1硬件参数的控制
采集数据时首先要实现对数据采集卡和信号调理机箱的硬件控制，主要包包括对采样通道、激励电压、滤波器截止频率、输入极限、触发和采样参数的设置。数据采集过程主要由A I C onf i gur e，A I St art，A I R e ad，A I C l ear四个函数构成，其采集程序流程图如图2所示，其中子V I“系统标定”用于控制并联标定电路，"S TR A I N C O N V”用于实现电压信号到应变信号的转变。
图2信号采集程序框图
3．2并联标定
应变电桥输出的信号因为系统误差，理论输出应变￡。和实际测得的应变值￡的关系为￡8=k￡。这就需要我们对虚拟测试系统进行标定求得纠正系数k。在SC X I一1520中存在并联标定电路，可从SC X I一1314中并联标定电阻进行标定。并联标定
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原理为将某一桥臂并联一较大值的电阻后即可模拟此桥臂的应变。如在本实验中，R3=120，并联标定电阻为l O O K。这并联后此桥臂的阻值减小0．1438Q。以全桥连接I的测试为例，当初始输入信号为零时，接人并联标定电路后，其实际测试应变8 =V s i gnal／V EX8G F，而理论￡产一2R g／G F(2Rs一3Rg)。其标定电路如图3所示。
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图3全桥电路I
用L abV I E W实现标定具体的程序流程如图4所示，其中图标“C A L系数”为计算七种桥路连接下理论输出应变￡。与实测应变比值的子程序。把多次计算得到的比值求均值即得到纠正系数K。
4数据存储
作者简介：薄少军(1974一)，男，汉族，内蒙古包头市人，内蒙古科技大学副教授，硕士，主要从事机械动力学、机器人技术等面的研究工作。
2008年第7期
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