基于虚拟仪器的汽锅实验测试系统的_构建毕业论文(编辑修改稿)

基于虚拟仪器的汽锅实验测试系统的_构建毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

济的性能，使他在仪器测控方面崭露头角并有无限的开发前景。 虚拟仪器技术的四大特点 ： PC 技术为虚拟仪器技术的发展奠定了基础 ， 他 几乎完全拥有了现有的 PC 技术所主 导的新新商业技术的优良方面，包括了卓越的处理器和文件 I/O，技师可以再迅速导入磁盘的同时进行实时分析。 另外，迅速发展中的 Inter 和计算计网络使虚拟仪器展现其强大的能量。 2． 扩展性能强 虚拟仪器优良的硬件和软件使工程师和科学家们不用在当前的技术中踌躇不前。 由于虚拟仪器软件的灵活性，使用者只要更新个人电脑或测量硬件，就能以最少的投资或几乎不用软件上的升级就能改进整个测试系统。 为了最终能够以最少的经济成本并且能减少上市时间，可以在使用最近最新的技术时，把他们组合到现有的测量仪器上。 在驱 动和应用两个方面。 虚拟仪器高效的软件结构和硬件与个人电脑、仪器、通讯中的最新最近的科技相结合。 使用户的操作十分方便，使用者可以轻松并快捷的配置、创建、存储、维护和修改性能高、成本低的一些测量和控制就能解决的方案。 虚拟仪器技术从根本上来看是一个集成的软件、硬件的概念。 伴随着产品在功能上不断 的趋向复杂与繁复，技师们一般都不要集成多个测量设备去完成完整的测试 ，但是连接还有集成这些不同的软硬件设备需要消耗大量的时间，非常浪费。 虚拟仪器软件的平台为所有的 I/O 设备提供了标准的接口。 能够帮助使用者迅速将 多个测量设备组合成单个的系统，使任务便的更加轻松。 在专门用来测量的设备来看，虚拟仪器的发展空间更加宽广了。 在当今社会中，信息产业发展的如此迅猛，每个行业都向着智能、自动、动态的方向前进，计算机在日常生活中已经极为普遍了，他们为虚拟仪器的推广提供了很好的平台并且打了坚实的基底。 所以，虚拟仪器适用于一切需要电脑存储、管理、传输、分析数据的地方。 早些时期的测量与处理、管理与分析完全风马牛不相及的场景将会大大不同。 代替他的是数据的读取、存储、分析、管理和处理流水线的操作。 既可以十分流畅又非常迅速便捷。 将他们发扬光 大，所有的计量系统，只要在技术上允许的都可以用虚拟仪器来代替，从这些方面来看虚拟仪器的前途无量并能迅速发展。 在自动控制的方面来看，虚拟仪器一样举足轻重。 绝大部分的闭环系统需要十分准确基于虚拟仪器的汽锅实验检测系统的构建 8 的采集数据、实时的数据处理和管理还有数据传输。 虚拟仪器又恰好很符合上述的特点，非常适合测控一体化。 特别是在工业控制方面。 虚拟仪器超强的计算能力和庞大的数据处理分析功能使他在温度控制、实时监控、电子电力仪器、流水线控制等领域中发挥着强大的能力。 随着计算机技术、网络通信技 术和仪器技术的完善，虚拟仪器将向以下三个方向发展。 第一个是外挂式虚拟仪器，基于 PCI 总线的虚拟仪器在进入 DAQ 的时候需要打开机箱比较麻烦，测试信号又直接进入个人电脑，很多现场的问题例如被测信号和个人电脑之间有电磁扰乱。 外挂式的虚拟仪器是将测量后的信号通过预先处理了，然后转变成需要的数字信号，再由串口线或者是 USB 线传送到计算机进行处理，这样不仅减少了机箱的拆装麻烦，也节约了个人电脑的系统资源浪费，只要运行软件就能获取需要的结果。 所以外挂式虚拟仪器系统成为后测试系统中的中流砥柱。 第二个是 PXI 型高精度集成虚拟 仪器测试系统。 在一些测试系统的角度出发，现在比较先进的 I/O 总线技术分为： VXI 总线和 PXI 总线。 VXI 总的是用来满足高端自动化测试的需求，但是现代的个人电脑不支持这种总线的结构，也不能讲主要的软件程序的一些好处给使用者，例如低成本、高性能。 但是 PXI 平台是在PCI 的基础上的，它有 PCI 的一些优点，例如：低成本、持续提高的高性能、为最终使用者提供主流软件模型。 PXI 系统高度的可拓展性和比较优秀的兼容性，与 VXI 系统更高的性价比，是他成为今后大型高精度集成测试系统的主流。 第三个是网络化虚拟仪器，随着网络技术的 发展，有些工程师已经开发出通过网页浏览器观测嵌入智能仪器的产品，使用者可以通过网络操作设备。 在虚拟仪器的基础上，我们可以通过他们的特性讲虚拟仪器组商业技术 用户定义的仪器 运动控制 视图 工业自动化 传感器和数据采集 测试和测量 图 12 虚拟仪器用途 宁波大学科学技术学院本科毕业设计（论文） 9 成计算机网络。 利用网络技术将在不同位置不同功能作用的分散的测试设备联系在仪器 上 ，使价格过于昂贵的设备在 Inter 上得以共享。 不仅能让人们能够轻易的得到自己所需要的数据，还有很大的经济效益。 可以 想象在不久的将来，医生可以通过网络操作仪器来给病人看病，这样能够 更方便更快捷。 随着计算机技术的不断发展，虚拟仪器也正在继续迅速发展， 完全有可能代替传统的测量仪器。 虚拟 仪器在他的构成和其独特的性能和功能方面性价比能更上一层楼，他的特性能很好的适应当今社会科学技术的迅猛发展还有研究方面的深层次问题，比如在新的测量课题和需求。 众所周知，在当今社会虚拟仪器能够在科学技术等各个方面得到广泛的应用。 数据库的应用及发展 数据库的应用 自提出数据模型和数据库理论以来，数据库技术便得到了快速深刻的发展，并且广泛用于各个领域的。 数据库是计算机应用系统中一种专门用来管理数据的系统，他包括的数据有很多形式，比如文字、数字、符号、图像、图形和音频等。 现代生活中很多简单的应用需 要处理纷繁杂乱的数据，特别是数字、文字、图像。 在很多领域中的数据的存储非常重要 ， 比如网络、多媒体设备中极为常见。 很多软件也需要利用数据库管理比如在 CAD制图软件或一些网站中运用的一系列程序。 关于以上的应用，关系数据库都没办法十分准确的实现对他们的管理及应用，而实际生活中又涌现出很多不同的操作管理问题，慢慢把数据库管理的发展推向了一个新的高度。 数据库即 Database，是以一定的数据模型的组合并能够长期储存在电脑内的大量的可共享数据的集合，是按照数据结构来组合、分析、存储、管理数据库的仓库。 里面的数据即是仓 库里的存货。 数据库不是独立存在的场所，被包括在他的系统当中。 “仓库”中的“存货”是按照货品清单进行组织、描述和存储的。 具有 冗余度小 、独立性高和易扩展性的特点，然而数据能为各种信息的使用者所共享。 伴随着信息技术的发展和市场需求量的提高，特别是 20 世纪 90 年代之后，数据管理不再只有存储和管理数据，逐渐转化成为用户所需要的各种数据管理的途径。 利用表格来存储那庞大的数据在各行各业都得到了广泛的应用，一般有很多种类的数据库，在接下来的介绍中将会与大家见面，特别是在服务业、航空业、银行业、政府部门、各大专院校等。 基于虚拟仪器的汽锅实验检测系统的构建 10 数据 库中还包括一个数据仓库，它是在数据库的基础上发展起来的，虽然现在的定义还没完全统一，但他是面向主题的、集成的、不可更新的，随着世纪不断变化的数据集合。 数据仓库有以下四个特点： 1. 面向主题 数据仓库中的主题是一种数据的集合，是一种逻辑概念，是对分析对象进行较完整的比较和描述。 任何一个主题的数据仓库都由一组相联系的关系来抒发和实现。 然而一个主题又可以被划分为多个表。 主要是指数据仓库中的数据都是围绕一个中心来策划、组织、创建、使用。 2. 数据集成 数据仓库中的数据都有一致的数据结构，他们的数据源存在很多相对的 问题，然比如同样的名字却有不同的意义，数据类型不一样，单位相对字长的不同。 整合和统一数据是在进入数据仓库之前必要的经过。 3. 相对稳定 数据仓库中的数据不容易丢失但写不可更新。 一般情况之下，只能一定时间中添加却不能进行修改。 4. 反映历史变化 数据仓库中的数据被放入其中到最后被删除掉的整个时间段是不断在变化的，意思是随着时间改变有新的东西加入。 二是数据仓库的数据储藏的时间相对有限，过期则会自动消除。 三是数据仓库中又很多综合数据，但是他们会沿时间变化路线重新综合 5. 支持决策 数据仓库中大部分数据是供决策分析去使用。 宁波大学科学技术学院本科毕业设计（论文） 11 2 测试系统的硬件部分简述 系统硬件组成及工作原理 此次研究的课题所用到的硬件主要由这几部分组成：汽锅，温度采集模块， K 线热电偶，串口转 USB 接口。 汽锅主要由底部加热丝、汽锅体、压力表、安全阀、气管、电磁阀组成 ，在汽锅体内加入水，通过 220V 的电源对底部加热丝进行加热。 温度采集模块由ADAM3039 和 ADAM3210 组成，将采集到的真实温度转换为数字信号送入计算机内。 K线热电偶的温度采集范围是 0 到 1300 摄氏度。 因为我用的是笔记本电脑，没有串 口，要将采集模块连接到笔记本，必须要配置串口转 USB 借口。 通过这些硬件的连接，便可测得人们所需要的数据，具体操作将在以下说明。 系统硬件的组成 汽锅的原理图 图 21 汽锅结构图 底部加热丝 汽锅体 热电偶 压力表 安全阀 气管 电磁阀 DAM3039 和 3210 模块 基于虚拟仪器的汽锅实验检测系统的构建 12 图 22 温度采集模块 通过将这两个模块相连，再加上串口转 USB 接口，即可接入笔记本电脑，然后将 K 线热电偶接连在 3039的 IN0到。