基于DRVI平台的传感器实验开发与设计

论文摘要

本课题的设计和完成是基于深圳德普施公司的DRVI ( Dynamic Reconfigurable Virtual Instrument)快速可重组虚拟仪器实验平台,设计开发一阶和二阶系统动态响应验证性实验、电子秤实验、应变仪实验以及距离与位移工程实验项目,实验项目针对理论课程的教学内容,用工程教学的理念和方法,把工程设计思想通过这样一些实验教学内容传授给学生。首先对传感器的特性参数进行了理论的分析,并利用DRVI中的软件运行环境编写Signal VBScript语言生成所需要的典型信号,通过仿真的实验方法来验证各参数,其中包括利用DRVI实验平台搭建一阶和二阶动态系统来验证典型信号的响应;设计简易电子秤与DRVI接口相连接,通过仿真实验平台的数据变化分析传感器的静态特性;在虚拟平台上搭建仿真实验平台模拟电阻应变仪的工作过程,观察传感器的动态特性;将生产和科研中常用的工程测距问题通过实验平台中的距离与位移实验平台完成工程测试实验。本次设计完成了传统实验中难度较大的三个实验的虚拟仪器设计,对相关的实验教学工作有一定的指导性价值,该技术的研究和开发成果对本专业的教学质量提高有现实的意义,成果的应用可提高专业课程的技术优势。开发完成的实验项目在传感器课堂教学中已经得以运用,获得了实际的教学效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 符号说明
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的背景、意义
• 1.1.1 课题研究的背景
• 1.1.2 课题研究的意义
• 1.1.3 课题研究的必要性
• 1.2 国内外的发展现状及前景
• 1.3 课题研究目标和主要内容
• 1.3.1 研究目标
• 1.3.2 主要内容
• 第2章 DRVI 平台简介
• 2.1 平台的主要功能
• 2.2 平台的构成及特点
• 2.2.1 实验平台
• 2.2.2 实验设备性能参数
• 2.3 实验平台的特点
• 第3章 传感器特性分析的基本理论
• 3.1 静态特性
• 3.1.1 线性度
• 3.1.2 迟滞
• 3.1.3 灵敏度
• 3.2 动态特性
• 3.2.1 一阶系统分析
• 3.2.2 二阶系统分析
• 3.3 总结
• 第4章 电阻应变式传感器实验设计
• 4.1 验证性实验
• 4.1.1 一阶系统动态响应特性实验
• 4.1.2 二阶系统动态响应特性实验
• 4.2 电阻应变式传感器实验
• 4.2.1 电子秤实验
• 4.2.2 实验设计方法
• 4.2.3 实验结果
• 4.2.4 电阻应变仪实验
• 4.3 距离与位移检测实验
• 4.3.1 距离与位移实验台简介
• 4.3.2 实验原理
• 4.3.3 实验设计方法
• 4.3.4 实验结果分析
• 第5章 结论
• 5.1 验证性实验设计总结
• 5.1.1 实验效果
• 5.1.2 实验方法改进
• 5.2 电子秤实验总结
• 5.2.1 实验效果
• 5.2.2 实验方法改进
• 5.3 电阻应变仪实验总结
• 5.3.1 实验效果
• 5.3.2 实验方法改进
• 5.4 距离与位移检测实验总结
• 5.4.1 实验效果
• 5.4.2 实验改进方法
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间取得学术成果