LabVIEW环境下的便携式智能检测系统设计

针对传统检测系统对整个测量带来的不便,本文采用虚拟仪器LabVIEW开发便携式智能检测系统,利用NI的嵌入式硬件平台CompactRIO采集信号数据,并将其通过以太网发送到上位机,实现多通道数据的实时检测,利用构建虚拟仪器库来实现数据的实时显示、波形显示及报警功能,并结合数据库管理系统对采集到的信号数据进行存储、分类和共享。该系统配以相应的系统机箱和移动蓄电池,同时运用便携式智能检测系统在控制工程实验室进行现场模拟实验。实验结果表明,该系统能快速精确地显示环境温度,实时检测逆变器电压,压力测量灵敏度高,抗干扰能力强;可在频域内提取被淹没在噪声的有用信号,采用快速傅里叶变换(fast fourier transformation,FFT),实现信号的谐波分析。该系统体积小、便于携带,可广泛用于现场环境温度、电压、压力等参数的检测。该设计为进一步信号分析奠定了基础。     

基于LabVIEW的PCB平面绕组力矩电机状态监测系统设计

为了能够实时、精确地获取PCB平面绕组力矩电机的运行状态,设计了一种基于LabVIEW的PCB平面绕组力矩电机状态监测系统.采用电机电信号分析(ESA)和振动诊断技术融合的故障诊断方法,利用传感器采集PCB平面绕组力矩电机的电压、电流和振动信号,信号调理电路将传感器采集的信号转换成数据采集卡可采集的模拟电压信号,通过数据采集卡将数据传输到上位机,运用LabVIEW软件实现信号的实时采集、处理和显示,利用巴特沃斯滤波、改进小波变换算法对电压、电流和振动信号进行时域分析,利用快速傅里叶变换、功率谱进行频谱分析,实现对PCB平面绕组力矩电机的运行状态监测.实验表明,该系统能够实时、精确地实现信号的采集和显示,达到了对PCB平面绕组力矩电机状态监测的目的.     

基于C8051F320单片机的心电监护系统设计

为推进现代心电监护向数字化、智能化发展,使心率精确显示,提出一种基于C8051F320单片机的心电监护系统。该系统采用放大滤波电路对ECG（Electrocardiograph）信号进行处理以实现心电信号的放大、噪声的消除等功能,并利用单片机控制LCD（LiquidCrystalDisplay）对其进行实时显示,借助SD卡存储心电图数据,最后将数据传送给PC机采用LabVIEW软件实现虚拟仪器功能。经过实验证明,此虚拟仪器系统操作简单、功能设置灵活,适用于人体心电信号采集、实时显示以及后期分析。     

基于LabVIEW的声音信号采集与分析系统

以美国国家仪器(NI)公司开发的LabVIEW虚拟仪器为软件开发平台,设计了一个可以同步实现声音信号采集和分析的多功能模块化软件系统.借助LabVIEW图形化软件相应的声音读取、写入和存储函数实现对声音信号的采集、存储、时域分析和频域分析,并实时显示在工作前面板上.该系统在试验中得到了很好的验证,为将来对声音信号进一步分析与处理提供了理论支持.     

基于声卡的水射流反射声信号采集处理系统

为了能够用较低的成本实现高压水射流冲击不同几何尺寸靶物时反射声音信号特征值的有效提取,采用基于LabVIEW和声卡的高压水射流反射声信号采集处理系统实现技术。通过对LabVIEW软件编程结合声卡和高精度传声器实现了水射流反射声信号的实时采集,应用MATLAB编制小波降噪和模极大值提取程序,通过调用MATLAB Script实现LabVIEW与MATLAB的通信,完成信号的降噪和有用成分的分离与提取。实验结果验证,本系统能实现实时有效地提取对应不同靶物几何参数的特征值。     

基于LabVIEW的轨道交通数据监控与处理系统设计

为了更方便对轨道交通列车监测和辅助逆变器的维护管理,本文基于LabVIEW设计了一种实时显示的轨道交通列车辅助逆变监控系统。以计算机和NI cRIO 9075数据采集卡搭建硬件系统,采用LabVIEW开发平台建立可视化人机界面,结合数据库管理系统等平台在智能系统实验室进行仿真模拟实验。仿真结果表明,该监控系统可以准确显示环境温度和电流等物理量,实现了数据的显示和存储,实时监测辅助逆变电压的变化,并从时域和频域对数据进行分析,提取有用信号。该研究为进一步故障信号诊断分析奠定了理论基础。     

超声波C扫描系统研制及其关键技术

为研究材料的机械性能,设计了一个超声波C扫描系统,首先实现了对超声波换能器的三维运动控制,继而在软件上实现了A、C扫描成像、门内信息提取,以及缺陷回位、缺陷统计,检测中能够任意中断并实时存储系统状态。为了实现高速扫描成像,分析了成像同步的关键技术,消除了在成像过程中延时造成的错位误差,解决了电机加减速过程中C扫描易漏检的问题,实现了对实时成像的多种优化。该C扫描系统及软件已在某研究所材料检测上得到了良好的应用。     

基于以太网的多路超声波自动检测系统

针对大型工件的超声检测中对检测人员的要求高、检测效率低、易发生误检和漏检等问题,设计了一种基于以太网的多路超声波自动检测系统,采用FPGA和ARM设计系统的硬件,采用VHDL语言设计了FPGA的软件,采用C语言设计了ARM的软件,采用UDP/IP协议设计了上位机与多路超声波自动检测终端的通信软件,利用Lab VIEW软件设计了系统的上位机软件.实验结果表明:该系统能够实现对大型工件的远程超声自动检测、C扫描图像实时显示、缺陷定位等功能,具有精度高、检测效率高、操作方便等优点.     

高速图像采集系统的研制

针对研究院所研制的产品具有多传感器和数据传输速度快等特点,提出一种基于面向仪器系统的外设部件互连标准扩展总线平台的实时高速数据采集系统的设计方法,用于实现对产品性能的检测.该系统通过现场可编程门阵列将多通道传感器信号调理成为单通道低电压差分信号供图像采集卡进行采集,在上位机中采用LabVIEW的编程环境中构建的测试软件对采集得到的图像信号进行解析和存储,并将解析的结果按照一定的显示形式在虚拟仪器的面板上显示.测试软件可以通过对解析结果分析被测产品是否出现故障,并对故障信息进行记录和定位,操作员可以通过回放存储的数据对出现故障进行深入分析其原因.实验结果表明,在对100帧/秒、每帧图像为128×128×16位的实验环境中,在LabVIEW强大的自动多线程的编译环境下,只需要很低CPU的使用率和内存占用率就可以保证系统的图像采集、分析、存储和显示等多个线程准确有序的并行运行.测试系统有效地实现了高速图像信号的实时采集和分析,并且为传输速度更快的图像采集系统提供了一种可能性.     

基于LabVIEW轨道交通车地通信系统FSK信号检测装置

设计的检测装置由硬件(数据采集卡PXI6251及相关设备)和软件(LabVIEW8.5)组成,可以实现地铁复杂电磁环境下的频移键控(FSK)信号检测,具有实时、可靠、防电磁干扰等特点.通过实验证明,装置可对接收到的波形、解调数据、误码率等信息进行实时存储、分析和显示,为车地通信系统的维护提供实用的资料.     

基于生产者-消费者模式的机械振动故障诊断系统

振动信号能够在时域和频域内反映旋转机械的故障信息,针对传统测试系统难以兼顾振动信号高速实时采集和大运算量处理的问题,基于生产者-消费者模式设计了一种旋转机械振动故障诊断系统。该系统将振动信号采集过程与处理过程分别构成数据生产模块与数据消费模块,使数据在两种模块内以不同迭代速率实现高效解耦共享。采用组态软件LabVIEW,并结合高速采集卡NI6351、振动传感器等硬件,搭建了模拟直升机传动系统故障诊断实验台。在生产模块内实现了14通道100 kHz采样频率下的振动信号高速实时采样,在消费模块内采用傅里叶频谱和Hilbert包络谱分析实现了对数据的实时处理,获得了准确的故障特征,实现了对模拟直升机传动系统故障的实时精确诊断。     

基于LabVIEW的道路硬度检测系统设计

针对混凝土试块构件的强度测量实验,设计了基于LabVIEW虚拟仪器技术和单片机技术的道路硬度检测系统.系统主要由压力传感器、信号调理电路、单片机及计算机组成.实验表明：系统具有实时数据采集和处理功能,且测试可靠,可为道路硬度数据分析提供有效参考.     

基于LabVIEW的转子偏转修正电磁控制系统

结合虚拟仪器技术和电磁控制技术,以转子为研究对象,对转子的轴心轨迹进行采集、分析完成后,通过对转子进行电磁控制并加上相应的PID算法,调整主轴的偏心,并在此基础上开发了基于LabVIEW的转子偏转修正的电磁控制系统,实现了实时转子轴心轨迹的数据采集、信号分析处理、PID控制和电磁控制等功能,为大型旋转机械的在线监测控制系统的开发提供技术参考.     

化工装备运行状态的无线传感器网络监测系统

针对传统有线传感器系统对化工装备运行状态的实时监测存在布线繁琐、维护困难等问题,提出了一种基于无线传感器网络的化工装备运行状态监测系统方法.利用无线传感器网络代替有线传感器系统,结合现有实验设备,设计了基于虚拟仪器的数据采集与处理程序,借助"创世纪64"组态软件建立人机交互界面,实现了对化工装备运行状态的无线数据采集与实时在线或离线监控,具有实时显示、历史数据回放和报警信息处理等功能.     

交叉互联的单芯XLPE电缆绝缘在线监测系统

为了在线监测交叉互联的单芯XLPE电缆的绝缘状态,提出基于NI数据采集卡的电力电缆绝缘在线监测系统。该系统包括安装于金属护层交叉互联处的电流、电压传感器,装有NI公司数据采集卡的下位机,分析数据的上位机;根据金属护层感应电压与护层电流的变化情况,采用先进的硬件设备与基于LabVIEW编译的监测程序实时监测电缆的运行状况,并及时判断故障是否发生。其中,数据采集卡保证了信号的同步采集,上位机与下位机通过网络进行通信,保证了数据实时分析。系统利用LabVIEW对信号进行采集与分析,实现了数据存储、波形回放与故障判断的功能。     

基于虚拟仪器的农田信息采集与处理系统

基于虚拟仪器技术开发了精细农业空间信息及属性信息的快速采集与实时处理系统.该系统由传感器、全球定位系统（GPS）接收机、数据采集（DAQ）卡与计算机等组成.软件平台的设计采用LabVIEW.利用多种传感器采集农田的属性信息，输出信号经数据采集卡传输到计算机；利用全球定位系统获取空间信息，经由串行端口接入计算机，由软件平台分析和处理.结果表明，该系统可实时同步地测量和分析农田的多源信息，并利用数据库系统管理测量数据，测量项目易于扩充，为精细农业田间信息快速采集和处理设备的开发以及与地理信息系统（GIS）、管理信息系统（MIS）的联结奠定了基础.     

基于LabVIEW平台切削信号采集与处理系统

基于LabVIEW平台，采用国产数据采集卡开发了切削测试与分析虚拟仪器系统，该系统可以完成信号采集、数据处理、存储以及图形显示等功能．实际运行表明，该系统具有实时性好、数据处理能力强和易于功能扩展的特点．     

＂Smart＂ ultrasonic pig design and its signal processing research

This paper introduces the design and development of intelligent ultrasonic ＂pig＂ used for seabed pipeline inspection. The data acquisition system （DAS） and the signal processing method are presented. The DAS was designed using a muhi-DSP based structure. The signal processing method adopted a well-enhanced split-spectrum processing （SSP） based on weighting algorithm according to statistical times, which was the statistical distribution of the discrete signals selected by the minimization algorithm. Furthermore, the data compressing method was discussed. It assures the mass data to be processed and compressed in real-time. The effectiveness of the method was proved by laboratory experiments. The research provides an excellent base for further development of the ultrasonic pig.     

虚拟仪器技术在温度采集系统中的应用

针对目前越来越多的控制系统以个人计算机为控制核心和虚拟仪器技术的快速发展等特点,为了使温度采集系统实现系统与计算机的高度融合,设计了一种基于实验室虚拟仪器工程平台和单片机的温度采集系统,将虚拟仪器技术应用到温度采集系统中.系统由STC系列单片机和数字温度传感器DS18B20搭建下位机系统进行实时温度采集,应用图形化编程软件LabVIEW和个人计算机构成上位机系统进行采集温度数据的实时处理、分析以及存储等操作.多次测试实验的结果表明,系统运行良好,实验结果理想.较传统基于单片机设计的温度采集系统,其设计实现了系统与计算机的高度融合,虚拟仪器技术在温度采集系统中的应用很大程度上提高了系统的灵敏性,降低了硬件制作的复杂度;与采用数据采集卡搭建的系统相比,应用串口通信极大程度上降低了成本.系统结构简单,直观形象、操作简单方便,人机交互界面友好美观,具有成本低、实时保存数据、抗干扰能力强等特点.