虚拟仪器实验报告2.docx

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虚拟仪器实验报告2

虚拟仪器模拟设计

实验报告

实际信号测量实验

实验一红外传感器产品计数实验

一.实验目的

    1.通过本实验熟悉光电传感器的工作原理。

    2.通过本实验了解和掌握采用LHF-12-A型红外传感器进行物件计数实验的原理和方法。

二.实验原理

光电测量方法灵活多样，可测参数众多，一般情况下又具有非接触、高精度、高分辨率、高可靠性和响应快等优点，加之激光光源、光栅、光学码盘、CCD器件、光导纤维等的相继出现和成功应用，使得光电传感器在检测和控制领域得到了广泛的应用。

光电传感器在工业上的应用可归纳为吸收式、遮光式、反射式、辐射式四种基本形式。

其中反射式原理如图所示。

本实验所采用的LHF-12-A型红外光电传感器属于反射性传感器，在同一壳体内装有发射器和接受器，此外配有一块特殊的反射板，使从发射器里发出的光线能反射到接受器表面。

当被测物遮住光线，传感器就开始工作，实现了开关功能。

在正常状态下（没有物体通过），传感器输出为一定值，当有物体通过时，由于光线被遮断，传感器输出发生跳变，由数据采集仪获得后，通过DRVI快速可重组虚拟仪器平台的脚本就可以实现物件计数。

三.实验仪器和设备

1.输送线实验台架（LCSX-12-A）  1套

2.红外反射式传感器（LHF-12-A）  1套

3.蓝津数据采集仪（LDAQ-EPP2）  1套

4.开关电源（LDY-A）       1套

5.传感器支架（LZJ-A）      若干

6.个人计算机n台

四、实验结果

五.思考题

1．产品计数实验还可以采用其它哪些传感器进行？

各有什么特点？

答：

可以用涡流传感器，只能检测铁磁性物体个数；

可以用光电传感器，用于检测能反射光的产品个数。

六．实验中出现的问题

当把红外传感器对着墙的时候，传感器不起作用。

原因是粉刷成白色的墙反射光线进入传感器使得传感器一直保持在不计数状态，即没有光线的变化。

实验二铁磁性物体检测实验

一.实验目的

1.通过本实验熟悉电涡流传感器的工作原理。

2.通过本实验了解和掌握采用LDG-12-A型电涡流传感器进行铁磁性物体检测实验的原理和方法。

二.实验原理

    涡流传感器是一种非接触式传感器，一般由探头、延伸电缆、前置器构成基本的工作系统（如图24.1所示）。

前置器中高频振荡电流通过延伸电缆流入探头线圈，在探头头部的线圈中产生交变的磁场。

如果在这一交变磁场的有效范围内没有金属材料靠近，则这一磁场能量会全部损失；当有被测金属体靠近这一磁场，则在此金属表面产生感应电流，电磁学上称之为电涡流，与此同时该电涡流场也产生一个方向与头部线圈方向相反的交变磁场，由于其反作用，使头部线圈高频电流的幅度和相位得到改变（线圈的有效阻抗），这一变化与金属体磁导率、电导率、线圈的几何形状、几何尺寸、电流频率以及头部线圈到金属导体表面的距离等参数有关。

通常假定金属导体材质均匀且性能是线性和各项同性，则线圈和金属导体系统的物理性质可由金属导体的电导率б、磁导率ξ、尺寸因子τ、头部体线圈与金属导体表面的距离D、电流强度I和频率ω参数来描述。

则线圈特征阻抗可用Z=F（τ,ξ,б,D,I,ω）函数来表示。

通常我们能做到控制τ,ξ,б,I,ω这几个参数在一定范围内不变，则线圈的特征阻抗Z就成为距离D的单值函数，虽然它整个函数是一非线性的，其函数特征为“S”型曲线，但可以选取它近似为线性的一段。

于此，通过前置器电子线路的处理，将线圈阻抗Z的变化，即头部体线圈与金属导体的距离D的变化转化成电压或电流的变化。

输出信号的大小随探头到被测体表面之间的间距而变化，电涡流传感器就是根据这一原理实现对金属物体的位移、振动等参数的测量。

三.实验仪器和设备

1.输送线实验台架（LCSX-12-A）1套

2.电涡流传感器（LDG-12-A）   1套

3.蓝津数据采集仪（LDAQ-EPP2）1套

4.开关电源（LDY-A）          1套

5.传感器支架（LZJ-A）        若干

6.铁性试件                    若干

7.个人计算机                 n台

四．实验结果

五．思考题

1.该实验还可以采用其它哪些传感器进行？

答：

霍尔元件

2.调整传感器的位置（与被测物体的距离）后，输出信号有何变化？

与其工作原理相符吗？

答：

与被测物体的距离减小时，输出信号放大，反之，则变小。

实验三声传感器噪声测量实验

一实验目的

1.掌握声压级的测量方法。

2.掌握噪声的测量方法。

二实验仪器和设备

1.计算机

2.DRVI可充足虚拟实验开放平台

3.蓝津数据采集仪

4.开关电源

5.声传感器

三实验原理

图1

四实验步骤

1.按如下图所示连接线路；

图2

2.在DRVI实验平台上找到声“传感器噪声测量实验”，打开实验，并按照Web版实验要求完成实验。

其实验信号处理狂徒如图2所示：

图2

五实验结果

图3

如图所示，可以测得当前环境下噪声值为74dB。

自主实验

1.实验目的

实现宿舍照明的方便控制

2.实验要求

当总开关处于打开状态时，其他四个开关可以实现灯的开关控制；当总开关处于关闭状态时，其他四个开关不起作用。

3.实验结果

主开关

4.实验程序

（1）实验脚本文件如下：

DIYLAB_SCRIPTFILE

1448

878

662Icon

602542948373076363

D:

\drvi2.3\landims.JPG

图标IC

662Icon

602842949003076363

D:

\drvi2.3\landims.JPG

图标IC

666Lamp

600231623515121212020

报警指示灯IC

6614MButton

60051301982550143211

开/关按钮IC

6614MButton

60162171652550143202

开/关按钮IC

6614MButton

60174081642550113213

开/关按钮IC

6614MButton

60182202912550143204

开/关按钮IC

6614MButton

60194072882550143215

开/关按钮IC

6957Graph

6026432314

自定义绘图IC

Document.Draw3DEdge100,37,400,360,15,0

Document.Draw3DEdge98,35,400,362,15,0

6900VBScript

60001561991

VBScript_IC

RemWriteVBScriptHere

Dimsw1

sw1=Getline

（1）

Ifsw1=1Then

Setline20,1

Else

Setline20,0

EndIf

6900VBScript

60202421652

VBScript_IC

RemWriteVBScriptHere

Dimsw5,sw4,sw3,sw2,sw1

sw1=Getline

（1）

sw2=Getline

（2）

sw3=Getline（3）

sw4=Getline（4）

sw5=Getline（5）

sw6=Getline（6）

Ifsw1=1Then

If（sw5Xorsw4Xorsw3Xorsw2）=1Then

Setline20,0

Else

Setline20,1EndIf

EndIf

6900VBScript

60214321663

VBScript_IC

RemWriteVBScriptHere

Dimsw5,sw4,sw3,sw2,sw1sw1=Getline

（1）

sw2=Getline

（2）

sw3=Getline（3）

sw4=Getline（4）

sw5=Getline（5）

Ifsw1=1Then

If（sw5Xorsw4Xorsw3Xorsw2）=1Then

Setline20,0

Else

Setline20,1

EndIf

EndIf

6900VBScript

60222462924

VBScript_IC

RemWriteVBScriptHere

Dimsw5,sw4,sw3,sw2,sw1

sw1=Getline

（1）

sw2=Getline

（2）

sw3=Getline（3）

sw4=Getline（4）

sw5=Getline（5）

Ifsw1=1Then

If（sw5Xorsw4Xorsw3Xorsw2）=1Then

Setline20,0

Else

Setline20,1

EndIf

EndIf

6900VBScript

60234342895

VBScript_IC

RemWriteVBScriptHere

Dimsw5,sw4,sw3,sw2,sw1

sw1=Getline

（1）

sw2=Getline

（2）sw3=Getline（3）

sw4=Getline（4）

sw5=Getline（5）

Ifsw1=1Then

If（sw5Xorsw4Xorsw3Xorsw2）=1Then

Setline20,0

Else

Setline20,1

EndIf

EndIf

6689Font

602923987150392157-1010.7000000

宿舍灯控

水平文字

END

（2）.主开关程序

Dimsw1

sw1=Getline

（1）

Ifsw1=1Then

Setline20,1

Else

Setline20,0

EndIf

各分开关程序是一样的，如下：

Dimsw5,sw4,sw3,sw2,sw1

sw1=Getline

（1）

sw2=Getline

（2）

sw3=Getline（3）

sw4=Getline（4）

sw5=Getline（5）

Ifsw1=1Then

If（sw5Xorsw4Xorsw3Xorsw2）=1Then

Setline20,0

Else

Setline20,1

EndIf

EndIf

实验总结

在实验中复习了各种传感器涉及的物理知识，熟悉了传感器测量的基本步骤和一些传感器使用时的注意要点.在实验的基础上，学习了VB的基本编程知识并且熟悉了虚拟仪器设计的一些知识，以后从事此类工作也有了一定的基础。

在自主实验中，注意到做事情的时候总是被没有想法陷入困境，这是个比较大的问题。

以后需要在这方面多加注意，多留心，多思考，而且敢想敢做。