6第六章 智能测试系统设计实例

合集下载

测控系统原理与设计6_测量数据处理

测控系统原理与设计6_测量数据处理

图4-3-2锅炉报警电路原理
二、锅炉报警系统程序设计
• 1、报警参数和标志存放地址的分配: • ①设一个报警标志单元如20H单元,无报警时 •
• • •
20H清0,有报警时20H置“1”; ②水位、温度、压力三个参数采样值分别存放在 SAMP为首地址的内存单元中; ③5个报警点分别存放在30H~34H内部RAM中。 水位上、下限用MAX1、MIN1表示;温度上、下 限用MAX2、MIN2表示,蒸汽压力用MIN3表示, 依次存于30H~34H单元。 2、报警程序框图――如图4-3-3所示。 子程序清单详见教材。
调整电位器RP1,使其与电阻R1的并联电阻值
正好达10kΩ,就可使
U x 1A 10k (273 t ) (2730 10t )mV
Ux 由上式可见,t=0℃时,
U a 2730 mV

ICL7106输入低端电压为
R3 RP 2 U b 1.235 V (1 ) R2
2、电桥调零电路
Rp1为调零电位器,调整它可使温度为0℃时,电桥输出电压为零。
3、放大器输入偏移调零电路
放大器输入电压
U x U a xSx
(4-1-9)
式中,Ua为前级测量电路的零位输出。Ux 为使输出电压U0在x=0时为零。 在图(a)中,须调整Ub,使Ub=Ua
在图(b)中,须调整Ub和R2,使Ua/R1=Ub/R2 在图(c)中,须调整Ub使Ub=Ua。
3.安全性
• 由于每次测量并不都从最高量程开始,而是在
选定量程上进行,因此不可避免的会发生测量
超过选定量程的最大测量范围,甚至达到仪器
的最大允许值。这种过载现象须经过一次测量 后才能发觉。因此,量程输入电路必须具有过 载保护能力。过载发生时,至少在一次测量过 程中仍应能正常工作,并且不会损坏。

典型测试系统设计实例

典型测试系统设计实例
内容
回顾
测试系统的设计涉及 明确测试任务 制定测试方案 选择传感器 设计后续测试系统 测试系统效能分析
测试对象
1塔式起重机结构强度测试
测试任务 对新设计的某型号塔式起重机样机进行强度检测 测试目的 通过测试来验证理论计算,为产品的进一步改进提供依据 对样机提出评价意见,作为新产品鉴定的依据 测试参考 根据原始设计资料,选择在应力应变最大处粘贴应变片进行测量 根据两种不同破坏情况,按照JJ30-85《塔式起重机结构试验方法》测试静态、动态应力应变
备注
1
10m
29.4kN

1~20
额定载荷
2
10m
29.4kN
45º
1~20
额定载荷
3
10m
36.75kN

1~20
超载25%
4
10m
36.75kN
45º
1~20
超载25%
5
18m
17.15kN

1~20
额定载荷
6
18m
17.15kN
45º
1~20
额定载荷
7
18m
21.4kN

1~20
超载25%
2、无心磨削的工件棱圆度精密检测
传感器选择 变间距电容传感器?电涡流传感器?电感传感器? ①变间距电容传感器 优点:测量精度高,灵敏度高,响应速度快,能抵抗高温、振动和潮湿,特别适用于恶劣环境中作非接触测量,适应于测位移小量程 缺点:测量电路较为复杂,一般采用调幅电路或调频电路,后续调理电路相对复杂,增加了系统复杂性 ②电涡流传感器 优点:具有灵敏度高、响应快速、非接触测量的特点 缺点:常规类型量程1~2mm,从实际应用来讲,其精度不足;如选用高精度型,其量程为250um,分辨率0.01um,但这种类型成本较高。

智能测试系统-第6章基于虚拟仪器的测试系统实现技术

智能测试系统-第6章基于虚拟仪器的测试系统实现技术

1.虚拟仪器的定义
• Virtual Instrument,VI • 什么是虚拟仪器?
虚拟仪器是指,在以通用计算机为核心的 硬件平台上,由用户自己设计定义,具有虚拟 的操作面板,测试功能由测试软件来实现的一 种计算机仪器系统。
虚拟仪器“虚拟”的含义
1)虚拟仪器面板
传统仪器面板上的器件都是实物,而虚拟仪器面板 控件是外形与实物相像的图标,其操作对应着相应的软 件程序,使用鼠标式键盘操作虚拟面板的控件。

6.3.1基于虚拟仪器的数据采集基础知识
被 测 物 理 量
非电量
传 感 器
信 电信号 号 调 理
模拟 信号
数 据 采 集 卡
数字 信号
计 算 机
基于DAQ卡的数据采集系统结构
1.数据采集卡
PCI总线接口数据采集卡
USB总线数据采集卡
2.数据采集卡产品介绍
(1)NI PCI-6251数据采集卡
第6章
基于虚拟仪器的测试 系统实现技术
第6章 基于虚拟仪器的测试系统实现技术
教学内容
虚拟仪器概述 虚拟仪器的软件开发平台LabVIEW 基于虚拟仪器的测试系统实现技术

6.1 概述
传统仪器:特定功能和仪器外观。
智能仪器
微处理器 MPU 程序存储器 (ROM)
卡式仪器的演变
数据存储器 (RAM)

LabVIEW
(Laboratory Virtual
Instrument
Engineering Workbench,

实验室虚拟仪器工 程平台 ) 是美国 NI 公司推出的一种基于G 语言 (Graphics Language ,图形化编程 语言) 的虚拟仪器软件开发工具; 目的:简化程序的开发工作,使用户能快 速、简便地完成自己的工作。

智能测控系统设计举例-12.

智能测控系统设计举例-12.

智能测控系统设计实例引自互联网:/transfer/upload/news_photo/0250_11655475770672.ppt2012-11-222¾概念9指具有一定智能行为的系统。

具体地说,若对于一个问题的激励输入,系统能够产生适合求解问题的响应,这样的系统称为智能系统。

¾说明9上述定义,没有提出一个明确的界限,规定什么样的系统才算是智能系统。

事实上,即使是智能系统,其智能程度也有高低。

9一般认为,一个智能测控系统应具备初级智能数据采集、处理、判断、分析和控制输出的能力高级智能自诊断、自适应、自组织和自学习控制功能9以微处理器为核心的电子系统,可以很容易地将计算技术与实用技术结合在一起,组成新一代的“智能测控系统”。

智能测控系统设计实例概述智能测控系统设计方法与过程智能测控系统的设3二.设计方法¾智能电子系统的设计包含对系统硬件和软件的综合设计.一个科学的设计方法,一般都具有以下的内容和步骤:2012-11-2252.系统功能划分¾一个智能电子系统的设计,既有硬件设计任务,也有软件设计任务。

系统功能的划分:9应用系统的软、硬件划分9软、硬件系统内各模块之间的功能划分¾智能型电子系统的硬件与软件之间有密切的相互制约的联系,硬件和软件具有一定的互换性。

9硬件实现某些功能,可以提高工作速度,减少软件工作量。

9软件实现某些功能,可降低硬件成本、简化电路,提高系统可靠性。

¾软、硬件功能的划分可根据系统的9运行速度9成本9可靠性9研制周期9……2012-11-226根据运行速度要求¾在绝大多数智能电子系统中,划分软、硬件功能往往是由系统的运行速度决定;¾例如,单片机的时钟频率一般在6~12MHz 左右,执行一条指令至少需要1μs ,而完成任何一项工作需要若干条指令,因此比数字逻辑电路(无论是组合电路还是时序电路)都慢得多。

智能测控系统毕设方案

智能测控系统毕设方案

智能测控系统毕设方案一、毕设题目。

基于[具体应用场景]的智能测控系统设计与实现。

二、项目背景与意义。

咱先说说为啥要搞这个智能测控系统。

你看啊,现在这世界,到处都是需要监测和控制的东西。

比如说,在工厂里那些复杂的生产设备,如果没有个智能的系统盯着,万一出点小毛病,那可就麻烦大了,可能就会生产出一堆次品,这可都是钱啊。

还有像智能家居方面,要是能智能地测控家里的温度、湿度、电器啥的,生活得多方便啊。

所以呢,这个智能测控系统就是要让监测和控制变得更聪明、更高效,减少人力成本,提高准确性,就像给各种设备和环境请了个超级智能的小管家一样。

三、需求分析。

1. 功能需求。

数据采集:咱得从各种传感器那里收集数据,就像耳朵和眼睛一样,要能听得见、看得见各种信息。

比如说温度传感器要能告诉咱们温度是多少,压力传感器要能汇报压力的大小。

而且这些传感器得支持不同类型的数据传输方式,像有线的(比如RS 485)或者无线的(像ZigBee或者蓝牙),毕竟不同的应用场景可能有不同的要求嘛。

数据处理:采集到的数据可不能就那么堆着,得好好处理一下。

得把那些乱七八糟的数据噪声去掉,就像给数据洗个澡一样,让它变得干干净净的。

然后呢,还得对数据进行分析,看看是不是在正常的范围之内。

要是温度过高或者压力过大,这就可能是有问题了,得赶紧想办法。

控制功能:根据数据处理的结果,系统得能做出控制决策。

比如说,如果温度太高了,就要控制空调或者风扇开启,让温度降下来。

这就像人感觉到热了会去开空调一样,只不过是系统自动完成的。

而且这个控制得精准,不能一下子把温度降得太低,要恰到好处。

用户交互:总不能让这个系统是个黑盒子吧,得有个界面让用户能看到发生了什么。

可以是个手机APP或者是个电脑上的图形界面,让用户能轻松地查看采集到的数据、设置各种参数,就像给用户一把管理这个智能小管家的钥匙一样。

2. 性能需求。

实时性:这数据采集和控制可不能慢吞吞的。

要是传感器发现有紧急情况,比如说火灾报警器检测到有火灾隐患了,系统得马上做出反应,一秒都不能耽搁,就像消防员听到警报就得立马出发一样。

智能化测控系统课程设计

智能化测控系统课程设计
基于自相关的方法
注意事项
可自由组合成小组完成课程设计,但不能抄袭。 周五上午开始验收程序,下午5:00前必须提
交课程设计报告。 报告采用word文档编辑,要求内容完整(包括
设计的前面板、程序框图、测量方法原理等。)
3.对先开课程的要求 课程设计的先修课程包括《电路》、《模拟(数字)电子技术基 础》、《信号分析与处理》等。
教学基本要求:
本课程设计要求学生在LABVIEW实验平台上,设计双路正弦信号 源,以此作为分析的电压和电流仿真信号,完成各交流参数的测 量。
具体要求: 设计双路正弦信号源,前面板中能够设置信号的频率、幅值和相 位,以及噪声幅值,显示信号曲线。 设计程序框图,实现交流参数的测量。 包括电压和电流的有效值, 相位、功率因数,有功/无功功率、谐波失真(THD)。 选择滤波器(低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、IIR滤波器、 FIR滤波器等可选),显示滤波后的电压和电流信号; 设计子VI,分别采用多周期计数法、线性插值法和三点法三种方 法测量电压信号的频率,计算三种方法的频率测量的相对误差。 设计子VI,采用FFT方法测量电流信号的频率和相位,计算相位测 量的相对误差。 要求前面板的界面设计合理美观,程序框图层次清楚。 完成课程设计报告,要求说明1-5环节中具体的实现的方法以及 测量结果,包括设计的各个VI的前面板和程序框图。
程序成绩满分100分,占课程设计总成绩的50%。
前面板示例
课程设计的主要内容一:双路正弦信号源
前面板
程序框图
课程设计的主要内容一:双路正弦信号源
DBLSin Wave
课程设计的主要内容二:滤波和谐波失真
为了决定一个系统引入非线性失真的大小,需要得到系统引入 的谐波分量的幅值和基波的幅值的关系。

智能测量系统的设计与实现

智能测量系统的设计与实现

智能测量系统的设计与实现在当今科技飞速发展的时代,智能测量系统作为一种先进的技术手段,在各个领域发挥着至关重要的作用。

从工业生产中的质量控制到科学研究中的数据采集,从医疗健康领域的生理参数监测到日常生活中的智能设备应用,智能测量系统以其高效、准确和便捷的特点,极大地改变了我们获取和处理信息的方式。

智能测量系统的核心在于将传统的测量技术与现代的信息技术、传感器技术和数据分析方法相结合,实现对物理量、化学量、生物量等各种参数的自动测量、数据传输和处理。

为了实现这一目标,需要从系统的硬件设计、软件算法到整体的架构进行精心的规划和构建。

在硬件设计方面,传感器的选择是至关重要的一步。

不同类型的传感器适用于不同的测量对象和环境条件。

例如,在温度测量中,常用的传感器有热电偶、热敏电阻和红外传感器等。

热电偶具有测量范围广、精度高的优点,但响应速度相对较慢;热敏电阻则成本较低、响应速度快,但测量范围相对较窄;红外传感器则可以实现非接触式测量,适用于一些特殊的场合。

在压力测量中,应变式压力传感器、电容式压力传感器和压电式压力传感器等各有特点,需要根据具体的测量需求进行选择。

除了传感器,数据采集模块也是硬件设计的重要组成部分。

数据采集模块负责将传感器输出的模拟信号转换为数字信号,并进行初步的处理和存储。

为了保证数据的准确性和稳定性,数据采集模块需要具备高精度、低噪声和高抗干扰能力。

同时,还需要考虑数据采集的速度和通道数,以满足不同应用场景的需求。

在系统的通信模块设计中,需要根据实际情况选择合适的通信方式。

常见的通信方式包括有线通信(如 USB、RS232、RS485 等)和无线通信(如蓝牙、WiFi、Zigbee 等)。

有线通信具有传输速度快、稳定性高的优点,但布线较为复杂;无线通信则具有灵活性高、便于安装和维护的特点,但在传输距离和抗干扰能力方面可能存在一定的限制。

在软件算法方面,数据处理和分析是智能测量系统的关键环节。

智慧测卷系统设计方案

智慧测卷系统设计方案

智慧测卷系统设计方案设计方案:智慧测卷系统一、概述智慧测卷系统是一种利用人工智能技术和计算机技术对试卷进行自动评分和作答分析的系统。

通过该系统,可以实现试卷的快速批改、作答情况分析和成绩统计等功能,提高试卷评阅效率和准确性。

二、系统功能1. 自动评分:系统可以对选择题、填空题和主观题等不同类型的试题进行自动评分,根据预设的评分规则和标准判断答案的正确性,减轻教师的批改负担。

2. 作答情况分析:系统可以对学生的作答情况进行分析,包括每道题的作答情况、作答时间、得分情况等,帮助教师了解学生的学习情况和掌握程度。

3. 考试成绩统计:系统可以自动生成考试成绩报表,包括每个学生的总分、平均分、及格率等统计指标,方便教师对班级或学生的成绩进行分析和比较。

4. 试卷生成与教材关联:系统可以根据教材内容自动生成试卷,保证试题的难度和知识点分布符合教学要求。

5. 题库管理:系统可以对试题进行管理,包括试题录入、题目分类、试题导入导出等,方便教师进行试题的组卷和使用。

6. 数据备份与恢复:系统可以对数据进行备份和恢复,确保数据的安全性和可靠性。

三、系统架构1. 前端界面:采用网页形式作为前端界面,提供用户登录、试卷批改、成绩统计等功能的操作界面。

2. 后端服务:采用服务器作为后端服务,处理用户请求并调用相应的模块进行处理,包括试卷评分、作答情况分析、成绩统计等。

3. 数据库:采用关系型数据库存储试题数据、学生信息和成绩等数据,方便数据的管理和查询。

4. 人工智能模块:引入人工智能技术,包括自然语言处理、机器学习和深度学习等,实现对主观题的自动评分和作答情况的分析。

四、系统流程1. 用户登录:用户通过前端界面输入用户名和密码,进行登录操作。

2. 试卷评分:用户上传试卷后,系统根据评分规则对试题进行自动评分,并生成评分结果。

3. 作答情况分析:系统对学生的作答情况进行分析,包括作答时间、得分情况、错误答案等,并生成相应的分析报告。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

正常结束
N
2,1,0 001: Ack ‘B1’ 010: Ack ‘B2’ 011: Ack ‘B3’ 100: Ack’ B4’
AD590及温度AD采样
n n n n n
Linear Current Output: 1 mA/K Wide Range: –55 ° C to +150°C Two Terminal Device: Voltage In/Current Out Excellent Linearity: ±0.3 ° C Over Full Range (AD590M) Wide Power Supply Range: +4 V to +30 V Wide Power Supply Range: +4 V to +30 V
Y
StepOut_Number<=100 Ack ‘OS’ 异常退出
DIVISION_NUMBER==0
N 开 INT0 中断
Y
N Y
StepIn_Number<=100
N N
DRAWER_OPEN==0
出纸电机单独走,前 50 步由慢至快启动 For(i=0;i<=50;i++) { STEP_OUT_CLK = 0; delay(50 - i); STEP_OUT_CLK = 1; delay(50 -i); } 出纸电机走相应步长 For(i=0;i<=StepOut_Number- 50;i++) { STEP_OUT_CLK = 0; delay(0); // 对应确定时间 STEP_OUT_CLK = 1; Delay(0); }
数码彩扩成像方式
n 系统控制电路设计
电源及定时开机
电机板
温控及继电器控制
电机控制电路
+36V, GND_P +5V_P
进纸电机
出纸电机 提升架电机
切刀电机 分户电机
L297+ L298
L297+ L298
L297+ L298
L298 +24V, GND_P
反馈电流检测 lm393
Y
查镜头编码 LENS1, LENS0 后 50 步由快至慢停止 For(i=0;i<=50;i++) { STEP_OUT_CLK = 0; delay(i); STEP_OUT_CLK = 1; delay(i); }
Y
LENS1==0 && LENS0==0 Ack ‘LE’
与温控板通讯 6N137 隔离
光耦隔离 串口
微动开关 3 路, 光耦 5 路
2 个 LCOS 转向 3 个镜头编码
固态继电器板
温控板
光电隔离 LCOS
温控电路
6 路 AD590 电流信号输入 蜂鸣器 指示灯 键盘
电阻采样 双电压 跟随器 opa opa2277 双电压 跟随器 opa2277 双电压 跟随器 opa2277 彩显
CTRL1 = 1.24* 130/(130+45.3+54.9) = 0.7V
电流监控INA139 INA139
ADC —— ADS7822 ADS7822
n
n n n
12位ADS7822功能特点 功能特点:
采样速率可达75 kHz ; 单电源供电,可以在2. 0~5. 0 V 的电源电压下工作,范围广; 微功耗:采样速率75kHz 时为0. 54 mW;7. 5kHz 0. 54 mW;7. 5kHz 时为0. 06 mW;掉电模式 时,最大电流为3μA ; 体积小,有8 脚DIP ,SOIC 及MSOP 封装; 模拟信号可单端或差分输入; 采用串行方式和与CPU 相连。
实例2:数码彩扩冲印机 数码彩扩冲印机
n n n
用数码手段,在化学相纸上曝光成像的设备和技术 在化学相纸上曝光成像的设备和技术。 数码彩扩步骤:数据采集、数据处理 数据处理、数码曝光、冲纸。 优点:
¨ ¨ ¨ ¨ ¨
解决了数码相机无底片问题; ; 所见即所得,照片效果预先在显示终端上得到 照片效果预先在显示终端上得到,可进行个性化设 计,控制和改进最终输出的效果 控制和改进最终输出的效果; 良好的图像色彩还原性,图像质量高于除印刷以外的其他方式 图像质量高于除印刷以外的其他方式; 数码相机可随拍随洗; 可通过网络进行图像的存储和交换 可通过网络进行图像的存储和交换,实现网上冲印服务。
for(j=0;j<=3;j++) { DCLK=0; //低电平时读数据 delay(1); if(LM_IN==1) //若是1 相应位置1 hbyte|=(1<<(3 hbyte|=(1<<(3­j)); DCLK=1; delay(1); } lbyte=0; //清低字节 for(j=0;j<=7;j++) { DCLK=0; //低电平时读数据 delay(1); if(LM_IN==1) lbyte|=(1<<(7 lbyte|=(1<<(7­j)); // 若是1 相应位置1 DCLK=1; delay(1); } LM_CS=1; //转换结束 ADdata=(uint)(hbyte<<8)|lbyte; //高四位 低八位合成 AD_data+=(ADdata&0x0fff); feed_watchdog(); } AD_data = AD_data>>7; return AD_data; } //除以128,求平均
初始化 LCD 显示
采 集彩显,漂定,稳定,烘干实际温度
Y
D isp lay_num==20
显示实际温度 Display_num=0
N
“设置”键按下
Y
温度 温度设置子程序
N
“冲纸”键按 下
Y
冲纸子程 序
N
彩显 、漂定 、稳 定、 烘干 实际温度比设置温度低
Y
相应加热棒工作
加热棒保 护继电器
Lm1117
补液 4 路,加热 5 路,冲纸电机
9 路液 位检测
与电机板通讯
+5V, GND, ­5V
固态继电器板
液位开关信号 去抖动、灯、触发器
电机控制板
温控电路的软件流程
初始化 51 端口及系统时钟 设定彩显,漂定,稳定,烘 干初始值 初 始化 AD 转换 加热、冲纸及报警 关闭 , Displa y_num=0
异常退出
N
N
正常结束 LENS1, LENS0 01: Ack ‘L1’ 10: Ack ‘L2’ 11: Ack ‘L3’ 开 LCOS 电源 LCOS_OPEN=0 开冲纸电机 PAPER_MOVE=0
PAPER_NONE = = 0
Y, 纸完,切刀不切 CUT_EN=0
+5V, GND
光电隔离 TLP521
滤波电路
步进电机控制信号 光电隔离
上位机
RS232
MCU, W77E58
Max813L 复位,电压监控,看门狗
纸箱 3 路, 有 无纸 、 纸 到 位, 堵 纸 (提升架) , 切 刀定 位 , 门
LCOS 转向检测 镜头编码检测
LCOS 开关
StepIn_Number ­=50; StepOut_Number ­=50
Ack ‘DO’
异常退出
Y N
LCOS_DIRECTION==0 Ack ‘LD’ 异常退出
前 50 步由慢至快启动 For(i=0;i<=50;i++) { STEP_IN_CLK = 0; STEP_OUT_CLK = 0; delay(50 - i); STEP_IN_CLK = 1; STEP_OUT_CLK = 1; Delay(50- i); }
n n n
n
ADS7822工作原理
¨
内部框图
¨
转换时序图
/************读取电压值***************/ long GetLM(void) { uchar i,j,hbyte,lbyte; uint ADdata=0; //ADdata转换一次的数据, 转换一次的数据 AD_data转换后的平均数据; long AD_data=0; LM_CS=1; // for(i=0;i<=127;i++) //转换128次取平均值 { DCLK=0; //ad DCLK为低电平 LM_CS=0; //开始A/D转换 hbyte=0; //清高字节 delay(5); for(j=0;j<3;j++) // 三周期后开始读入数据 { DCLK=0; delay(1); DCLK=1; delay(1); }
两个电机走同样步长 For(i=0;i<=StepIn_Number;i++) { STEP_IN_CLK = 0; STEP_OUT_CLK = 0; delay(0); //对应确定时间 STEP_IN_CLK = 1; STEP_OUT_CLK = 1; Delay(0); } 切刀运动切纸 CUT_EN=1 CUT_P=1 CUT_N=0 延时 0.5 秒 N Y CUT_NONE = = 0 N 延时 0.1 秒 锁死切刀 CUT_EN=1; CUT_P=1; CUT_N=1 延时 >10 秒 Y Ack ‘CE’
异常退出
Y
PAPER_NONE==0 Ack ‘PN’
异常退出
N
PAPER_BLOCK= =0
相关文档
最新文档