基于虛擬儀器的壓力傳感器仿真系統(tǒng)

摘要：以傳感器特性的測試為背景，分析目前傳感器課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中存在著設(shè)備缺乏、資金投入太多等問題，進(jìn)行了虛擬壓力傳感器標(biāo)定實(shí)驗(yàn)的研究。講述了虛擬儀器的軟件開發(fā)平臺Labwindows／CVI和傳感器的靜態(tài)特性等基礎(chǔ)知識，介紹了基于Labwindows／CVI虛擬壓力傳感器靜態(tài)標(biāo)定儀的設(shè)計(jì)與開發(fā)。通過測量和繪制線性度、遲滯、重復(fù)性曲線，來實(shí)現(xiàn)壓力傳感器靜態(tài)參數(shù)的標(biāo)定，接著詳細(xì)地描述了用Labw-indows／CVI語言實(shí)現(xiàn)激波管虛擬測試平臺的過程，最后給出激波管虛擬實(shí)驗(yàn)平臺對壓力傳感器動態(tài)特性的測試結(jié)果，實(shí)現(xiàn)傳感器的動態(tài)標(biāo)定。
關(guān)鍵詞：壓力傳感器；虛擬儀器；Labwindows／CVI

0 引言
今天，信息技術(shù)對社會發(fā)展、科學(xué)進(jìn)步起到了決定性的作用。現(xiàn)代信息技術(shù)的基礎(chǔ)包括信息采集、信息傳輸與信息處理，信息采集離不開傳感器技術(shù)。傳感器位于信息采集系統(tǒng)之首、檢測與控制之前，是感知、獲取與檢測的最前端。傳感器是理工科的一門必備知識，更是檢測專業(yè)的專業(yè)課，是前期純電路、理論學(xué)習(xí)向工程實(shí)踐應(yīng)用的轉(zhuǎn)移。傳感器虛擬實(shí)驗(yàn)室能夠復(fù)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，對實(shí)現(xiàn)過程的細(xì)節(jié)放大，加深實(shí)驗(yàn)的感受，為實(shí)驗(yàn)者提供大量的實(shí)驗(yàn)機(jī)會，并且通過計(jì)算機(jī)的廣博，對傳感器的各方面起到系統(tǒng)的便捷的學(xué)習(xí)。同時(shí)，發(fā)展虛擬實(shí)驗(yàn)室，能夠節(jié)約大量資金和物力，減少器件的損壞，并且能夠不斷更新，利用現(xiàn)有的豐富的計(jì)算機(jī)資源，進(jìn)行學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)和仿真。目前，在國內(nèi)還沒有傳感器虛擬實(shí)驗(yàn)室，而傳感器實(shí)驗(yàn)是各類專業(yè)非常重要的基礎(chǔ)課程，因此它的建立是有很重要得意義。

1 虛擬壓力傳感器的靜態(tài)標(biāo)定
1．1 靜態(tài)標(biāo)定儀的設(shè)計(jì)
首先出現(xiàn)的是壓力傳感器靜態(tài)標(biāo)定儀界面，如圖1所示。

1．2 靜態(tài)標(biāo)定儀的功能介紹
虛擬壓力傳感器靜態(tài)標(biāo)定儀主要實(shí)現(xiàn)以下功能：
·分別測量線性度、遲滯和重復(fù)性并能記錄、保存數(shù)據(jù)，計(jì)算靜態(tài)標(biāo)定指標(biāo)，繪制曲線。
·應(yīng)用記事本顯示標(biāo)定結(jié)果。
·打印傳感器的線性度、遲滯和重復(fù)性的曲線圖。
靜態(tài)特性測量的步驟如下：
第一步設(shè)置傳感器參數(shù)：量程、非線性、遲滯和重復(fù)性；
第二步選擇測量方式：自動測量；
第三步設(shè)置測量參數(shù)：測量點(diǎn)數(shù)、循環(huán)次數(shù)、砝碼質(zhì)量；
第四步進(jìn)行測量，計(jì)算靜態(tài)特性參數(shù)并繪制曲線圖。