油料電導率儀自動檢定的方法
1.LabVIEW編程原理
LabVIEW軟件采用可視化編程語言進行編程。該軟件采用了大量的模塊化編程工具以及數(shù)據(jù)流顯示和程序流顯示,使編程和調(diào)試過程非常方便直觀。在開放的LabVIEW軟件環(huán)境下,控制軟件與測量設(shè)備的鏈接變得簡單。另外,LabVIEW軟件還具有大量的數(shù)學運算工具,有很好的界面設(shè)計和豐富的顯示方式。
1.2GPIB接口
GPIB接口是一種并行接口總線,該總線具有數(shù)據(jù)傳送速度快、有效數(shù)據(jù)率高、驅(qū)動能力和抗干擾能力強的優(yōu)點。通信距離可以達到20m,總線可以掛接15臺儀器或設(shè)備,最高傳輸速率可以達到8MB/s。
采用直流模擬電導裝置替代傳統(tǒng)的專用電阻箱作為標準高阻輸出,用GPIB接口把計算機與直流模擬電導連接,通過視頻采集電路把輕質(zhì)油料電導率儀的顯示圖像輸出到計算機的數(shù)據(jù)接口。
?。?)把直流模擬電導裝置的輸出與被檢定的油料電導率儀連接。
?。?)對于無數(shù)字輸出接口的油料電導率儀,把視頻采集電路的圖像采集鏡頭對準油料電導率儀的顯示窗口。
(3)用GPIB接口卡把直流模擬電導裝置和視頻采集電路的數(shù)據(jù)接口分別與上位機的數(shù)據(jù)接口連接。
(4)通過編制的控制軟件使直流模擬電導裝置自動輸出預先設(shè)置的電導值。
?。?)LabVIEW控制軟件定時啟動視頻采集電路,拍攝記錄檢定結(jié)果。
2.1硬件電路設(shè)計
通過GPIB接口卡將計算機和直流模擬電導裝置進行連接,利用GPIB總線技術(shù)實現(xiàn)直流模擬電導的控制、測試和數(shù)據(jù)處理、系統(tǒng)基本硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1中的GPIB和視頻采集卡通過USB口和計算機進行數(shù)據(jù)交換,直流模擬電導通過IEE488接口與GPIB進行連接。直流模擬電導的電導輸出通過連線把標準電導輸出到被檢定的油料電導率儀,視頻采集卡把油料電導率儀的顯示數(shù)據(jù)進行記錄并傳輸?shù)接嬎銠C。
2.2軟件設(shè)計
油料電導率儀自動檢定系統(tǒng)的核心功能是通過LabVIEW語言編制的VI程序?qū)崿F(xiàn)的。該控制軟件分為參數(shù)設(shè)置、儀器控制、圖像采集3個模塊。
參數(shù)設(shè)置模塊主要負責軟件的人機交互功能,在前面板顯示檢定過程的可控變量,即檢定點的數(shù)量。檢定值的大小以及檢定時間間隔等參數(shù),并在自動檢定過程開始前由用戶在前面板輸入。上述可控變量參數(shù)可以方便地進行保存,每次啟動該程序時,程序?qū)⒆詣犹钊肷洗蔚淖兞繀?shù)。需要修改時,可以進入?yún)?shù)改變界面。
儀器控制模塊負責軟件的邏輯運行和通信功能,用戶在前面板輸入的測試參數(shù)經(jīng)由控制模塊翻譯成儀器的通信控制指令,再由GPIB總線發(fā)送至直流模擬電導,從而控制其輸出高阻的阻值范圍和時間。此外,程序運行時的過程控制和錯誤處理也是由儀器控制模塊完成。
圖像采集模塊負責圖像采集和存儲功能,直流模擬電導輸出的阻值被油料電導率儀測定后再由圖像采集設(shè)備采集顯示的圖像,同時采集的圖像會顯示在控制程序的用戶界面,軟件自動以采集的日期時間為名稱命名采集到的圖像,并且存儲到特定文件夾內(nèi)。
3個模塊之間功能明確,沒有交集,方便軟件的后期維護和升級。例如,要升級圖像采集模塊使之能自動從采集的圖像中提取數(shù)據(jù)信息,則只需要用新的VI模塊替換原有的圖像采集模塊即可,而不需將整個程序重寫,這無疑大大降低了軟件的二次開發(fā)成本。
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