课程设计指导书 体,使测控实现了自动化,从而也大大地提高了测控速度。 (2)提高测控精度 由于外界的干扰、内部的噪音、电源的波动、温度的变化、期间的非线性等,必然降低测控精度。引 入微型计算机后,系统可以进行数字滤波,对器件的非线性进行校正:系统可以进行自动校准以消除系统 误差,多次重复测量可以削弱随机误差。从而可将测控精度提高很多。 (3)通过数据变换实现多功能 测频率后,通过倒数变换(T=1/f)可得周期;测正弦波的峰值可求得有效值(v=v/205);时域数据 通过快速傅立叶变换(FFT)可得到相应的频域数据可求得信号的最大值、最小值、平均值. (4)降低了测控系统成本 由于软件有替代硬件的功能,各种运算器、比较器、滤波器、线性化器、定时器等都可由计算机承担, 省去一大批硬件,从而减低了系统的成本。由于计算机的性能不断提高,价格逐年下降,这一优点今后将更 加突出。 (5)提高了系统的可靠性 另外,由于计算机有分析、判断的能力,因此它作为过程控制的核心——决策机构是不容置疑的 测量结果由计算机通过接口电路送给输出设备。输出设备可采用数字显示、打印机或绘图仪。如果要 观察或记录被测信号的波形,可用D/A转换器把计算机输出的数字量恢复成模拟量,然后用示波器或X-Y记 录仪显示或记录,也可将数字量直接送到显示终端绘制波形。D/A输出的模拟信号可作为控制信号。 [设备及器材] 微机、多功能AD板及接口、示波器、信号发生器。 [设计步骤] 、理论知识准备 第一部分:采样定理、AD的原理与D/A的原理复习 第二部分:VC、ⅦB语言复习及图形编程 第三部分:AD板使用介绍. 第四部分:典型测控采集系统介绍、布置设计内容. 信号发生器信号与AD板连接 AC611|D板经DB25芯电缆经过AC146端子板连接信号发生器输出的模拟信号。 三、测控系统软件设计要求 编写AD板的初始化程序与采集程序,调试上述程序,绘制波形,可用信号发生器输出的信号调试 注意:图形曲线以及幅值刻度和时间刻度要与实际信号一直。调试程序可参考所给的参考程序 调试成功后可编辑其他相关功能,(如设置采样长度、采样间隔、形成数据文件、FFT分析及波形 统计分析等)。自动检测系统在数据处理功能上除了可进行FFT分析外,还应给出检测信号的最大值、最小 值、平均值。自动分析得出信号的频率和周期 所编程序包括菜单的实现及相关功能,如举例所示,其中功能必须包括数据的采集及保存,波形显示 数据显示、FFT变换、信号周期和频率的自动检测。 通过D/A输出相关波形,由示波器进行观测的内容作为选项,完成基本内容的同学可以设计实习 有关FFT变换的编程,可参看《测试技术与测试信号处理》(吴正毅编,清华大学出版社出版)203 页至212页有关内容。 完成测控系统的界面及工作菜单设计。一个好的采集系统程序应有一个方便、实用、友好、快捷的工 作界面。因此编制一个好的菜单亦很重要。课程设计指导书 6 体，使测控实现了自动化，从而也大大地提高了测控速度。 （2）提高测控精度 由于外界的干扰、内部的噪音、电源的波动、温度的变化、期间的非线性等，必然降低测控精度。引 入微型计算机后，系统可以进行数字滤波，对器件的非线性进行校正；系统可以进行自动校准以消除系统 误差，多次重复测量可以削弱随机误差。从而可将测控精度提高很多。 （3）通过数据变换实现多功能 测频率后，通过倒数变换（T=1/f） 可得周期；测正弦波的峰值可求得有效值（v =vm/20.5 ）；时域数据 通过快速傅立叶变换（FFT）可得到相应的频域数据可求得信号的最大值、最小值、平均值…… 。 （4）降低了测控系统成本 由于软件有替代硬件的功能，各种运算器、比较器、滤波器、线性化器、定时器等都可由计算机承担， 省去一大批硬件，从而减低了系统的成本。由于计算机的性能不断提高，价格逐年下降，这一优点今后将更 加突出。 （5）提高了系统的可靠性 另外，由于计算机有分析、判断的能力，因此它作为过程控制的核心——决策机构是不容置疑的。 测量结果由计算机通过接口电路送给输出设备。输出设备可采用数字显示、打印机或绘图仪。如果要 观察或记录被测信号的波形，可用 D/A 转换器把计算机输出的数字量恢复成模拟量，然后用示波器或 X-Y 记 录仪显示或记录，也可将数字量直接送到显示终端绘制波形。D/A 输出的模拟信号可作为控制信号。 [设备及器材] 微机、多功能 A/D 板及接口、示波器、信号发生器。 [设计步骤] 一、理论知识准备。 第一部分: 采样定理、A/D 的原理与 D/A 的原理复习. 第二部分: VC、VB 语言复习及图形编程. 第三部分: A/D 板使用介绍. 第四部分: 典型测控采集系统介绍、布置设计内容. 二、信号发生器信号与 A/D 板连接 AC6111AD 板经 DB25 芯电缆经过 AC146 端子板连接信号发生器输出的模拟信号。 三、测控系统软件设计要求 编写 A/D 板的初始化程序与采集程序，调试上述程序，绘制波形，可用信号发生器输出的信号调试。 注意：图形曲线以及幅值刻度和时间刻度要与实际信号一直。调试程序可参考所给的参考程序。 调试成功后可编辑其他相关功能，（如设置采样长度、采样间隔、形成数据文件、FFT 分析及波形、 统计分析等）。自动检测系统在数据处理功能上除了可进行 FFT 分析外，还应给出检测信号的最大值、最小 值、平均值。自动分析得出信号的频率和周期。 所编程序包括菜单的实现及相关功能，如举例所示，其中功能必须包括数据的采集及保存，波形显示， 数据显示、FFT 变换、信号周期和频率的自动检测。 通过 D／A 输出相关波形，由示波器进行观测的内容作为选项，完成基本内容的同学可以设计实习。 有关 FFT 变换的编程，可参看《测试技术与测试信号处理》（吴正毅编，清华大学出版社出版）203 页至 212 页有关内容。 完成测控系统的界面及工作菜单设计。一个好的采集系统程序应有一个方便、实用、友好、快捷的工 作界面。因此编制一个好的菜单亦很重要