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乌鲁木齐衡器与您简析基于虚拟仪器的应变电桥yaboVIP2018设计

来源:www.xzhqgs.com         发布时间:2018-03-26

乌鲁木齐衡器与您简析基于虚拟仪器的应变电桥yaboVIP2018设计

虚拟仪器技术是计算机技术和测试技术共同孕育和发展的产物,它是充分利用计算机的软、硬件资源,借助一定的模块化功能插卡和软件模块来完成传统电测功能的一类全新概念的智能化仪器系统,该系统是以计算机作为仪器统一的硬件平台,充分利用计算机独具的运算、存储、调用、显示以及文件管理等功能,同时把传统仪器的专业化功能和面板控件软件化,使之与计算机结合起来融为一体,这样便构成了一台从外观到功能都完全与传统硬件仪器相同,同时又充分利用计算机智能资源的全新的仪器系统。该研究就是利用LabVIEW软件开发医用虚拟yaboVIP2018,其测量精度为0.05g,测量范围是0-500g

1.yaboVIP2018系统设计

该电子枰是基于应变效应设计的,即通过贴在悬臂梁上全桥应变式电阻传感器测重,应变电桥输出毫伏级电压信号,经差动放大后,通过数据采集系统采集数据后输人计算机,运用LabVIEW程序进行数据计算显示和曲线拟合。该yaboVIP2018还设有超值报警功能。测量系统按照信号流程主要分为以下4部分:1)称重传感器以及输出电压信号;2)差动电压放大部分;3)数据采集系统;4)数据处理和显示部分(含超值报警)。

2.yaboVIP2018结构设计

电子枰结构设计基于悬臂梁设计,将4只高精度FB型应变片(阻值350Ω)组成全桥方式,上下表面各贴2片,如图2所示。当托盘上的物体作用于悬臂梁(铝质)的末端时,悬臂梁发生微小弯曲,其上表面产生拉应变,下表面产生压应变,上下表面的应变大小相等符号相反,粘贴在上下表面的应变片也随之拉伸和缩短,所以能够得到正负相间的电阻值的变化。

3.测量转换电路

电阻应变式称重传感器包括2个主要部分,一个是弹性敏感元件悬臂梁,利用它将被测的重量转换为弹性体的应变值;另一个是电阻应变片,它作为传感元件将弹性体的应变,同步地转换为电阻值的变化。电阻变化量很小,用一般测量电阻的仪表很难测出,必须采用一定形式的测量电路将微小的电阻变化率转变成电压或电流的变化,才能用二次仪表显示出来。测量转换电路如图3所示。R1R2R3R4是应变片是限流电阻是电桥调零电阻。

4.数据采集系统

数据采集是yaboVIP2018设计的重点。其硬件基础是基于PC机和内置其PCI插槽中的高性能数据采集卡PCI-6204EPCI-6204E是美国NI公司E系列12位精度数据采集卡,最高采样速率为200X103/秒,它能完成信号采集和转换(A/D),数字信号的模拟输出(D/A),以及定时/计数功能,共有16个模拟量输人通道,8位数字输人输出端口,个24位计数器(用于计数和定时功能),信号调理器采用的是NI公司的SCXI(SignalConditioningeXtensionsforInstrumentation)系列,主要由信号调理机箱SCXI-1000DC,信号调理模块SCXI-1520和前端接口模块SCXI-1314构成。其连接方式如图4所示。由于应变全桥输出毫伏级电压,其中还包含静电和电磁耦合等共模干扰,而SCXI-1520具有很高的共模抑制比以及高增益、低噪声和高输人阻抗,而且防止形成零点漂移现象。它是NI公司的8通道信号调理模块,提供电流激励、滤波与放大、应变组桥等功能,可以连接热电阻应变计和直流电压信号等。前端接口模块SCXI-1314SCXI-1520信号的前端接口。

5.软件系统设计

软件系统设计主要基于LabVffiW语言进行编程实现。该系统采用了模块化子程序设计方案。优点是:无论是硬件还是软件,每一模块都相对独立,独立地进行设计、研制、调试和修改,从而使复杂的工作得以简化。各种软、更件模块的调试完成后,再将它们按照要求连接起来,从而实现数据采集、传输、处理和输出等功能。该系统子程序有:数据采集子程序、曲线拟合子程序、数据处理子程序、显示子程序及超限报警子程序等。好了亚博全站yabo218的详细介绍就为您介绍到这里了,感谢您的阅读,如需进一步了解它的特点,还有很多亚博全站汽车衡的相关信息还请您继续关注本公司的新闻动态。

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