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关键词： 光纤传感   光纤Bragg光栅   光栅封装   非线性校正   互相关  

摘要： 基于光纤Bragg光栅(FBG)的各类传感系统已经在建筑业、制造业和科研等民用和军用领域内被广泛运用。但随着各个行业需求的不断变化,此类传感系统自身的拓展潜力仍亟待开发。本文采用虚拟仪器技术,构建一个基于光纤Fabry-Perot(FP)可调谐光滤波器的光纤Bragg光栅动态传感解调系统;理论上,利用传输矩阵法推导均匀光纤Bragg光栅的反射谱和相位延迟谱特性;阐述实用的光纤光栅封装方法,并用实验验证该系统用于应变传感的可行性;提出两种针对光纤FP可调谐光滤波器非线性特性的校正方法;分析比较常用光纤Bragg光栅传感系统解调方法,并提出一种新的基于互相关的解调方法。 本文完成的主要工作 1.阐述了耦合模式理论和传输矩阵法,并运用后者建立光纤Bragg光栅的理论模型,得到了均匀周期光纤Bragg光栅的光谱特性曲线和相位延迟曲线;建立了利用光纤Bragg光栅进行应力传感和温度传感的理论模型;阐述了应力和温度同时传感的解调方法。 2.构建一个基于可调谐FP光滤波器的光纤Bragg光栅动态传感系统,阐述光栅封装的方法,利用实验验证了该系统用于动态应变传感的可行性;总结对比基于光纤光栅传感的动态与静态解调系统,给出了它们的适用范围。 3.利用仪器控制技术完成了对Fabry-Perot可调谐光滤波器滤波光谱特性的测试;观测Fabry-Perot可调谐光滤波器滤波窗口移动非线性现象并分析了其原理,给出解析法和数值法两种非线性校正方法,并验证比较校正效果。 4.阐述了针对光纤Bragg光栅传感解调系统进行数据处理的方法;提出了一种基于互相关的新解调算法,并分别利用传统解调算法和相关解调算法完成对传感解调系统的数据处理,定量地比较了各种方法的优劣。经实验证明,本文提出的互相关算法的应变传感精度在高反射率和低反射率光纤Bragg光栅上分别达到了0.4με和1.5με。同时,该算法在低反射率光栅上解调精度亦明显高于其他三种算法,因此可以进一步降低系统成本。

关键词： 虚拟仪器   亚健康状态   Labview   经穴皮肤电阻   穴位皮肤温度  

摘要： 本文采用虚拟仪器技术建立人体经穴皮肤电阻及皮肤温度的测量分析平台，可以通过本平台对亚健康状态的某些相关经穴皮肤电阻、温度测量数据进行存储、读取及分析，从而为从中医学角度研究亚健康状态提供一种客观化的研究思想和手段。 硬件设计部分采用恒流法对经穴皮肤电阻进行测量，采用铂电阻Pt100温度传感器实现对经穴皮肤温度的精确测量。 软件部分实现了对测量信号进行显示、存储、读取、曲线拟合、基本统计分析及频谱分析等。软件设计采用LabVIEW图形化编程语言进行程序设计，使人机界面更友好，便于医学研究人员操作，并对数据进行直观的分析和表达。

关键词： 低频时码授时   虚拟仪器   LabVIEW   场强测量   相位测量   监测   滤波   网络化测试  

摘要： 低频时码授时是ITU-R推荐的中低精度民用授时方法。目前,低频时码授时信号的测量方法和仪器问题是ITU-R新研究课题中非常关注和实际应用中存在的非常重要的问题,开发出适合低频时码授时信号特点的仪器成为低频时码授时研究和应用中的非常有意义的事情。 本文对国际上目前存在的几种低频时码授时信号进行了介绍,结合信号特点,对低频时码授时信号的场强进行了定义。在此基础上,对场强测量方法和载波相位测量方法进行了深入研究,给出了算法的Matlab仿真结果。 结合计算机技术和传统测试技术发展起来的虚拟仪器,是当今乃至以后测试系统的发展方向。本文结合虚拟仪器技术,针对实际应用,利用美国NI公司的LabVIEW软件和高速采集卡对低频时码授时信号便携式测量系统和实时监测系统的开发进行了研究,并给出了其硬件组成及软件结构图。 利用开发出的测量系统对接收中存在的干扰进行了研究,针对实际中出现的干扰,采用自适应陷波滤波算法,能较好的克服该干扰。 监测系统的网络化也是本文的研究重点之一,对虚拟仪器技术中四种流行网络化方法进行了比较,结合监测系统的特点,选取合适的方法来实现网络化监测。

关键词： 虚拟仪器   振动测试   模态分析   LabVIEW  

摘要： 课题的研究目的是为机电系统的振动测试及模态分析设计一套测试平台。该测试平台能够完成多通道信号的实时数据采集、测试的控制与实时显示、数据存储与分析等功能。 传统的测试系统由分立的测量仪器组成。随着计算机技术的发展，PC机性能的增强，以及各种专业软件的产生，虚拟仪器技术得到了快速发展。本课题选用以PC和数据采集卡为硬件平台、以LabVIEW软件为开发平台，配合必要的传感器、信号调理器和数据采集卡组成的多通道振动测试分析系统。 本文对振动测试分析系统的原理、组成和数字信号处理技术以及虚拟仪器技术作了简要阐述，对振动测试和分析技术做了比较深入的分析和研究;模态分析是本课题的研究重点，对随机子空间法辨识原理进行了分析并论述了其在模态分析中的具体应用方法;接下来对虚拟仪器技术以及LabVIEW软件作了简要介绍，最后详细说明了振动测试硬件平台及其软件的设计开发过程并进行了测试验证。 实验证明：该系统利用LabVIEW软件强大的数据处理功能，结合调用具有丰富数学运算功能的Matlab函数，实现了数据采集、波形显示、数据存储、回放测量、模态分析、输出打印等功能。 本课题研究开发的测试系统方案具有良好的扩展性和较高的性价比，并且具有速度快、精度高、界面友好的特点，适合于工程人员和实验室使用。

关键词： 虚拟仪器   LabVIEW   Visual Basic   单片机  

摘要： 本文比较详细的介绍了虚拟仪器技术概念、特点、组成，并论述了基于虚拟仪器系统的实现方案。分别使用LabVIEW和Visual Basic两种软件开发环境，对数据采集系统中信号的传输、处理与显示，以及基于单片机的控制系统进行研究，对流动注射、自动电位滴定和循环伏安法等实验的进行测定、分析和显示，实现由用户定制的专用实验系统。虚拟仪器的特点，使得本系统具有很好的通用性和灵活性。 通过编写LabVIEW和VB程序，实现对数据采集模块的控制，对数据进行采集、显示、分析以及存储，讨论了这些实现过程中的关键技术；同时通过对AT89C51单片机的开发，完成计算机对蠕动泵、电磁阀等硬件的控制。 建立了基于虚拟仪器技术的流动注射分析系统，采用流动注射停流硫酸咔唑分光光度法测定烟叶中果胶，确立了最佳实验条件：采样环体积为204μL；测定波长为540 nm；采用浓度0.15％的咔唑作显色剂；停留加热时间为5 min。建立了基于虚拟仪器技术的自动电位滴定分析系统，利用酸碱滴定法表征PAMAM中伯胺和叔胺的平均个数。实验测得的结果与理论值基本一致，能比较准确地表征PAMAM合成产物缺陷及纯度。建立了基于虚拟仪器技术的循环伏安测定系统，使用循环伏安法的测定铁氰化钾。由计算机记录的伏安曲线可方便地进行特殊点数值输出，较X-Y记录仪记录后手工测量判读精确度高且方便。 通过虚拟仪器这一新技术在分析化学研究领域的应用，探索了适应研究需要的通用、专用系统的开发的有效模式。

关键词： 减振   虚拟仪器   LabVIEW  

摘要： 振动是工程实际中普遍存在的一种现象,文章首先建立两自由度振动和动力减振的数学模型,并以此为基础设计了动力减振实验系统。振动现象的分析部分采用虚拟仪器技术,设计了以虚拟仪器开发软件LabVIEW作为软件平台的处理程序,充分利用LabVIEW数据处理能力有效地实现了对振动的观测和分析。

关键词： 虚拟仪器   应变   测试系统   LabVIEW   功能模块  

摘要： 应变测试技术是机械工程中应用最广泛的技术之一,传统的应变测试技术已逐渐不能适应测试技术发展的需求。虚拟仪器技术以计算机为核心,是目前测试技术的发展方向,但其软件开发过程较复杂,限制了虚拟仪器技术在应变测试领域的应用与发展。 为了解决这一问题,本文以LabVIEW 8.0为平台开发了虚拟应变测试软件系统。首先,在与传统系统作对比研究后,系统设计为由功能模块组建,功能模块的设计模型为“事件-循环-状态机”。其次,参考传统应变测试流程,设计了软件系统的执行流程。再次,从底层开发了完成基本测试与控制功能的模块:初始化参数、调平衡、并联标定、滤波、应力及载荷显示、时域分析、频域分析、信号的保存、回放、生成试验报告、系统的静态标定。最后,利用测试系统进行了测试实验。 在连接硬件系统后,测控人员根据测试需求在本系统的主面板上选择相应的功能模块组建软件系统,即可进行应变测试及分析,避免了测控人员在虚拟应变测试过程中繁琐的软件开发工作。

关键词： 使用权   NI   需求   个人电脑   微型计算机   虚拟仪器技术   领域  

摘要： 2007年5月,为了更好地满足来自各类院校中不同院系或是整个学校范围师生学者的需求,美国国家仪器有限公司(National Instruments,简称NI)近日宣布扩展其在院校领域广泛使用的院校单位使用权(Academic Site Litense)。

关键词： 仪器仪表学报   中国仪器仪表学会   电子测量技术   虚拟仪器技术   杂志社   期刊社   出版社   横河电机   学术论文   集成技术   同轴电缆   同轴线   通信电缆   剥线器   业界  

摘要： 科利登发布D-6432DFT测试解决方案,帮助用户满足不断增长的更高数据速率需求科利登系统有限公司(纳斯达克代码:CMOS)日前推出业界性价比高、性能出众的解决方案Sapphire D- 6432DFT,用于测试新兴的高速计算和消费应用中所使用的微处理器、游戏及图形器件。该设备的推出再次强化了科利登市场领先的Sapphire测试平台。

关键词： 工频耐压试验   虚拟仪器   ActiveX技术  

摘要： 随着计算机技术以及电子技术的飞速发展,虚拟仪器技术作为一种新的测量模式在工频耐压试验的测量中得到了很好的应用。传统的工频耐压试验是通过电压表,电流表,功率分析仪,频谱分析仪等等来分别测量波形及其各个参数的。虚拟仪器技术则通过计算机,采集模块,信号调理模块构成测量系统,这样就改变了传统的将诸多仪器堆叠来测量的模式,大大提高了测量的效率,同时降低了成本。因而在工频耐压试验中使用虚拟仪器技术也是工频耐压测量的发展趋势。 本文作者在虚拟仪器技术基础上开发了一套工频波形分析系统,它能够准实时测量电压电流波形,计算峰值,有效值,功率,畸变系数,频谱及谐波分量等参数,并能够实现动态画图和文件保存等等功能。 在软件的设计中,采用了软件工程中的理论对于软件的各个结构部分进行设计,并且使用ActiveX技术实现对于采集模块的可重用性,解决了当硬件部分改动时,软件代码需要大规模重写的问题。同时在软件的编写中仔细研究了各个参数算法的实现问题。