基于虚拟仪器的传感器实验平台设计开题报告

1. 研究目的与意义

虚拟仪器技术（Virtualinstrument）就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。自1986年问世以来，世界各国的工程师和科学家们都已将NILabVIEW图形化开发工具用于产品设计周期的各个环节，从而改善了产品质量、缩短了产品投放市场的时间，并提高了产品开发和生产效率。使用集成化的虚拟仪器环境与现实世界的信号相连，分析数据以获取实用信息，共享信息成果，有助于在较大范围内提高生产效率。虚拟仪器提供的各种工具能满足我们任何项目需要。

在传感器与检测技术试验中，在工程中会有很多的测试与分析，比如在应变的测试，温度的测试，振动的测试等等。随着现代技术虚拟仪器技术的广泛应用，传统的方式已经不适用于在检测技术的自动化，智能化，柔性化等目标的实现。为了等好的适应现代的要求，我们将传感器试验仪和虚拟仪器技术进行组合，采用 LabVIEW软件进行开发，设计了基于虚拟仪器的试验平台，在虚拟仪器系统平台下进行传感器试验。虚拟仪器技术是指利用高效灵活的软件和高性能的模块化硬件创建自定义的仪器系统，完成各种测试、测量和自动化的应用。虚拟仪器技术具有性能高、扩展性强、开发时间少和无缝集成等四大优势。

2. 国内外研究现状分析

自从1986年美国国家仪器公司提出虚拟仪器的概念以来，虚拟仪器系统在国内外仪器与自动化测试领域得到了广泛的认同和应用。其中，ELVIS平台是NI公司开发的虚拟仪器技术教学和实验室套件，可实现USB即插即用连接，方便用于各种原型设计。近年来，世界各国的许多大型自动测控和仪器公司均相继研制了为数不少的虚拟仪器开发平台，但是最早和最有影响力的还是NI公司的图形化开发平台Labview。虚拟仪器在国外已发展成为一种新的产业。随着经济技术全球化的日益发展，现如今，虚拟仪器已经作为一种新兴的产业在国外发展起来。美国是虚拟仪器的诞生地，同时也是目前为止全球最大的虚拟仪器制造国。在我国，最早也是从国外引进虚拟仪器，后经过数十年的技术发展革新，虚拟仪器也在我国逐步发展起来。随着现代中国经济的持续发展，科技创新和发展的步伐也不断加快，因此为虚拟仪器技术的发展提供了良好的社会经济背景。现在，虚拟仪器技术已经广泛用于各种领域，电子测量，故障分析诊断，交通运输，生物研究，社会医疗，教育等方面都可以发现这项技术的应用。

国内虚拟仪器最早的研究也是从引进消化NI的产品开始的。国家自然基金委员会也曾将虚拟仪器额研究作为现代机械工程科学前沿学科之一，列入优先资助领域。目前有些研究已取得可喜成绩。如863项目虚拟仪器关键技术的研究及其产业化，所研制的一体化虚拟仪器就是一种不用于欧美虚拟仪器的技术。这项成果表明我国在虚拟仪器方面走出了一条自主创新的路子了。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

1完成硬件系统配置和集成

2完成光电传感器实验系统方案设计

4. 研究创新点

本课题利用虚拟仪器设计一系列传感器实验平台，实现信号采集、信号分析和处理，结果显示，传感器校正等功能。本课题是基于ELVIS硬件平台，主要完成光电传感器，压电传感器，电阻应变式传感器，电涡流传感器，磁电传感器，霍尔传感器等实验系统。