《機械工程測試技術(shù)》配套PPT課件

《機械工程測試技術(shù)》配套PPT課件,機械工程測試技術(shù),機械工程,測試,技術(shù),配套,PPT,課件 第一次上機實驗第一次上機實驗-初步初步認識認識 Labview 一一虛擬儀器技術(shù)簡介虛擬儀器技術(shù)簡介 1.虛擬儀器概念 LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench) 是美國國家儀器公司研制的虛擬儀器圖形編程語言，它是一個大型儀器系統(tǒng)開發(fā)平臺，具有直觀界面、便于開發(fā)、易于學習和掌握的特點，并且具有各種儀器驅(qū)動程序和工具庫。它的出現(xiàn)，開創(chuàng)了一種新的研究方法。它以軟件為中心，利用計算機強大的計算、顯示能力，在屏幕上組建自己的儀器、儀表，實現(xiàn)“軟件就是儀器”的理念。同時，LabVIEW 語言含有大量的函數(shù)庫和高級的分析子程序，用戶只需調(diào)出代表儀器功能、操作、數(shù)據(jù)處理、輸出顯示的圖標，輸入相關(guān)的配置參數(shù)，連好類似數(shù)據(jù)流程圖的框圖，就完成全部編程工作。利用 LabVIEW 開發(fā)測試技術(shù)實驗教學程序，開發(fā)周期短，成本低，質(zhì)量高，具有得天獨厚的優(yōu)勢。 2.虛擬儀器的組成： 如下圖所示，一般由計算機+硬件采集系統(tǒng)+程序組成 采集卡可以包括多種信號的采集卡： 能實現(xiàn)多種自己專屬的儀器面板： 二、實驗內(nèi)容二、實驗內(nèi)容 1、制作簡單的波形信號發(fā)生器、制作簡單的波形信號發(fā)生器，并并對對波形波形進行進行時域時域分析分析； 2、波形信號的合成；、波形信號的合成； 3、頻譜分析儀、頻譜分析儀 三、實驗步驟三、實驗步驟 1、制作簡單的波形信號發(fā)生器、制作簡單的波形信號發(fā)生器，并并對對波形波形進行進行時域時域分析分析： （1）新建一個 vi； （2）在前控件面板放置一個波形圖控件 方法：點擊鼠標右鍵，在彈出的控件選擇面板上，選擇“波形圖”控件如下圖所示，放到前控件面板上。 此時前控件面板即放置了一波形控件如下圖所示： （3）點擊前控件面板工具欄的窗口（W） ，選擇“顯示程序框圖”如下圖所示： 即轉(zhuǎn)到程序框圖面板，在程序框圖面板中會存在一個相應(yīng)的圖標，如下圖所示： 此圖標即為前控件面板“波形圖控件”的圖標。 （4）在程序框圖面板編寫要實現(xiàn)的程序框圖，步驟如下： 1）點擊鼠標右鍵彈出函數(shù)選擇面板，在函數(shù)選擇面板上選擇“信號處理”“波形生成”“基本函數(shù)發(fā)生器”用鼠標左鍵點擊選中如下圖所示。 （5）選擇完成后，程序框圖面板上會添加如下圖（a）所示函數(shù)圖標，將鼠標移到函數(shù)圖標上，函數(shù)圖標即會顯示出其接線端子如下圖（b）所示，要想了解各接線的屬性，點擊程序框圖面板工具欄的幫助，選擇“顯示即時幫助（H） ”如下圖（c）所示： （a） （b） （c） （6）將鼠標移到上圖的函數(shù)圖標（a）上，就會在即時幫助窗口顯示所選函數(shù)各接線端子的名稱及屬性如下圖所示： 點擊圖中的詳細幫助信息可以看到此函數(shù)各引腳的詳細說明。 （7）編程即畫程序框圖如下，這里介紹一種簡捷的連線方法： 首先將鼠標移到函數(shù)圖標上，鼠標就會由+字變成連線的線圈，將線圈的連線端對準要連線的引腳，點擊鼠標右鍵，會彈出如下面板： 在本例中，需要給函數(shù)輸入“頻率” 、 “幅值”和“信號類型”的參數(shù)，這些參數(shù)是通過其他控件輸入給函數(shù)的， 因此需分別在此基本函數(shù)發(fā)生器的 “頻率” 、 “幅值” 和 “信號類型”三個引腳上選擇創(chuàng)建三個輸入控件如下圖所示： （8）此函數(shù)的輸出波形需要顯示出來，因此將此函數(shù)的信號輸出端與波形控件的輸入端相連如下圖所示： （9）程序框圖面板上空白處點擊鼠標右鍵，彈出函數(shù)選擇面板，在函數(shù)選擇面板中選擇“數(shù)學”“概率與統(tǒng)計”依次選擇“均值” 、 “均方根”算子放到程序框圖面板上空白處， （10）再在程序框圖面板上空白處點擊鼠標右鍵，彈出函數(shù)選擇面板，在函數(shù)選擇面板中選擇“信號處理”“波形測量”依次選擇“幅值和電平”算子放到程序框圖面板上空白處， （11）按上面所述快捷方法產(chǎn)生均值、均方根值的面板控件，按下圖將控件連接： （12）再次轉(zhuǎn)到前控件面板，此時可見前控件面板多了“頻率” 、 “幅值” 、 “信號類型” 、“均值”和“均方根值”控件，將這些控件重新移動到波形控件附近，并點擊工具欄的運行鍵“ ”或連續(xù)運行鍵“” 運行所編寫的 vi 如下圖所示，一個簡單的信號發(fā)生器就編寫好了，改變“頻率” 、 “幅值”參數(shù)可改變波形的頻率、幅值，改變“信號類型”可選擇不同類型的波形并求得“峰峰值” 、“高電平幅值” 、 “低電平幅值” 、 “均值”和“均方根值”如下圖。 （11）通過通過以上以上實驗實驗用用你你自己的自己的話話總結(jié)總結(jié)一下一下什么什么叫叫信號信號的的時域時域波波形分析？形分析？時域時域波波形分形分析析都有都有哪哪些內(nèi)容？些內(nèi)容？ 2、波形信號的合成；、波形信號的合成； （1）將上例程序框圖面板中的“基本函數(shù)發(fā)生器”換成“公式波形”函數(shù)，刪去“信號類型”連線及控件，在“公式波形”函數(shù)的公式引腳創(chuàng)建“公式輸入控件”如下圖所示： （2）切換到前控件面板，按照書上 P20 頁公式 先將公式前 3 項輸入“公式輸入控件” ，點擊工具欄運行按鈕觀察波形控件中的波形并截圖。 公式輸入方法參照下圖： 注意：注意：1 1）輸入輸入公式時公式時首先首先將輸入法將輸入法調(diào)整到純英文狀態(tài)調(diào)整到純英文狀態(tài)； 2 2）輸入輸入公式時參照圖中的順序公式時參照圖中的順序一定要按語法輸入；一定要按語法輸入； （3）繼續(xù)將 x（t）公式的后 5 項輸入到“公式輸入控件”中，運行程序，觀察波形控件中的波形變化情況并截圖。 再將 x（t）公式的后 7 項輸入到“公式輸入控件”中，運行程序，再次觀察波形控件中的波形變化情況，此時波形變化明顯嗎？為什么？此時波形變化明顯嗎？為什么？。 （4）總結(jié)）總結(jié)此項此項實驗實驗觀察到的現(xiàn)象，得到什么結(jié)論？觀察到的現(xiàn)象，得到什么結(jié)論？ 3、頻譜分析、頻譜分析 （1）將上例中的程序框圖再添加一個波形圖控件和一個 FFT 頻譜（幅值-相位）函數(shù)并連接如下圖所示： FFT 函數(shù)查找方法如下圖所示： 函數(shù)選板信號處理波形測量FFT 頻譜 （幅值-相位） tnn1A4t551t331tA4tx00n000=+=sinsinsinsin)( “波形圖 2”控件可在程序框圖面板直接復制“波形圖”控件得到。 （2）將程序轉(zhuǎn)到前控件面板，點擊工具欄運行按鍵，觀察波形圖 2 控件中所顯示頻譜是否正確？將所求結(jié)果波形截圖： （3）此項此項合成波頻譜圖的合成波頻譜圖的運行結(jié)果運行結(jié)果和上一步驟第（和上一步驟第（4）所得結(jié)論有何）所得結(jié)論有何關(guān)聯(lián)？關(guān)聯(lián)？ 4。實驗提交： 將此次實驗所要求的截圖，按實驗順序放到 word 文檔里提交，提交的文件按下面方法取名： 學號學號+姓名。姓名。 注意：凡不按要求起文件名的一律不給登成績！ ！ ！注意：凡不按要求起文件名的一律不給登成績！ ！ ！