基于虛擬儀器的壓力傳感器仿真系統

摘要：以傳感器特性的測試為背景，分析目前傳感器課程教學實驗環節中存在著設備缺乏、資金投入太多等問題，進行了虛擬壓力傳感器標定實驗的研究。講述了虛擬儀器的軟件開發平臺Labwindows／CVI和傳感器的靜態特性等基礎知識，介紹了基于Labwindows／CVI虛擬壓力傳感器靜態標定儀的設計與開發。通過測量和繪制線性度、遲滯、重復性曲線，來實現壓力傳感器靜態參數的標定，接著詳細地描述了用Labw-indows／CVI語言實現激波管虛擬測試平臺的過程，最后給出激波管虛擬實驗平臺對壓力傳感器動態特性的測試結果，實現傳感器的動態標定。
關鍵詞：壓力傳感器；虛擬儀器；Labwindows／CVI

0 引言
今天，信息技術對社會發展、科學進步起到了決定性的作用。現代信息技術的基礎包括信息采集、信息傳輸與信息處理，信息采集離不開傳感器技術。傳感器位于信息采集系統之首、檢測與控制之前，是感知、獲取與檢測的最前端。傳感器是理工科的一門必備知識，更是檢測專業的專業課，是前期純電路、理論學習向工程實踐應用的轉移。傳感器虛擬實驗室能夠復現實驗內容，對實現過程的細節放大，加深實驗的感受，為實驗者提供大量的實驗機會，并且通過計算機的廣博，對傳感器的各方面起到系統的便捷的學習。同時，發展虛擬實驗室，能夠節約大量資金和物力，減少器件的損壞，并且能夠不斷更新，利用現有的豐富的計算機資源，進行學習、設計和仿真。目前，在國內還沒有傳感器虛擬實驗室，而傳感器實驗是各類專業非常重要的基礎課程，因此它的建立是有很重要得意義。

1 虛擬壓力傳感器的靜態標定
1．1 靜態標定儀的設計
首先出現的是壓力傳感器靜態標定儀界面，如圖1所示。

1．2 靜態標定儀的功能介紹
虛擬壓力傳感器靜態標定儀主要實現以下功能：
·分別測量線性度、遲滯和重復性并能記錄、保存數據，計算靜態標定指標，繪制曲線。
·應用記事本顯示標定結果。
·打印傳感器的線性度、遲滯和重復性的曲線圖。
靜態特性測量的步驟如下：
第一步設置傳感器參數：量程、非線性、遲滯和重復性；
第二步選擇測量方式：自動測量；
第三步設置測量參數：測量點數、循環次數、砝碼質量；
第四步進行測量，計算靜態特性參數并繪制曲線圖。