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第1章 基础实践 1

1.1 转速的测量 1

1.2 电信号的测量 4

1.3 光强调制式光纤位移传感器特性测试 12

1.4 电阻应变片传感器特性和应变测试 13

1.5 电感和电容传感器特性测试 17

1.6 显示记录仪器特性和温度传感器时间常数测试 21

1.7 电涡流传感器的静态标定及振幅测量 26

1.8 热敏电阻温度与频率转换电路的应用 28

1.9 爱泼斯坦方圈铁损耗的测量 31

1.10 数字显示多温度传感器测温 35

1.11 小型压缩机系统动静态压力、温度和转速的测试 40

1.12 压电传感器测量加速度、速度和位移 46

第2章 虚拟仪器工具设计编程简介 48

2.1 LabVIEW开发环境简介 48

2.1.1 LabVIEW简介 48

2.1.2 LabVIEW软件的安装与启动 49

2.1.3 前面板 51

2.1.4 程序框图 51

2.1.5 LabVIEW程序运行与调试技术 54

2.1.6 LabVIEW数据流的理解 56

2.1.7 程序框图中的条件结构和循环结构 56

2.1.8 数组与簇 57

2.1.9 波形显示控件 61

2.1.10 子VI 64

2.1.11 MathScript节点 66

2.2 Multisim 13开发环境简介 67

2.2.1 Multisim 13发展历程与特点 67

2.2.2 Multisim 13安装方法 69

2.2.3 Multisim 13用户界面 70

2.2.4 Multisim 13电路仿真方法 73

2.2.5 Multisim 13电路仿真实例 78

2.3 数据采集系统与NI数据采集设备 80

2.3.1 数据采集原理与采集测量系统组成 80

2.3.2 NI myDAQ便携式学生实验平台简介 83

2.3.3 NI myDAQ虚拟仪器软面板 86

2.4 模拟信号不同输出模式和测量系统接线方式 91

第3章 虚拟仪器设计应用实践 94

3.1 LabVIEW基础设计 94

3.1.1 模拟温度测量 94

3.1.2 温度的实时采集与显示 96

3.1.3 温度测量与分析 97

3.1.4 具有报警功能的温度测量 101

3.1.5 具有数据保存功能的温度测量 104

3.2 LabVIEW的信号采集 105

3.2.1 采样定理验证和采样频率选择 105

3.2.2 量程范围和分辨率的选择 106

3.2.3 仿真所需数据采集设备 109

3.2.4 基于NI MAX的设备自检和采集任务创建 111

3.2.5 基于DAQ助手的数据采集 113

3.2.6 基于NI-DAQmx API的数据采集 116

3.2.7 基于DAQ助手的模拟输出 121

3.2.8 基于NI-DAQmx API的模拟输出 123

3.2.9 基于MAX和NI-DAQmx API的数字输入输出 126

3.3 LabVIEW信号分析与处理 130

3.3.1 仿真信号产生与时域分析 130

3.3.2 信号的频谱分析 132

3.3.3 数字滤波器设计 137

3.3.4 曲线拟合和非线性拟合 142

3.4 基于GPIB接口的仪器控制测量系统 147

3.5 基于LabVIEW软磁材料交流磁特性自动测试 159

3.6 模拟滤波器设计和特性测试及数字滤波器类型比较 166

第4章 传感器建模和调理电路设计与仿真 176

4.1 电阻应变片称重电路设计与仿真 176

4.1.1 设计任务 176

4.1.2 模型建立与电路设计 176

4.1.3 称重电路综合仿真 178

4.2 霍尔传感器测量位移电路设计与仿真 186

4.2.1 设计任务 186

4.2.2 模型建立与电路设计 186

4.2.3 电路仿真分析 188

4.3 热电偶冷端补偿测温电路设计与仿真 192

4.3.1 设计任务 192

4.3.2 模型建立与电路设计 192

4.3.3 测温电路综合仿真 194

4.4 铂电阻测温电路设计与仿真 198

4.4.1 设计任务 198

4.4.2 模型建立 198

4.4.3 恒压式铂电阻测温电路的设计与仿真 199

4.4.4 电桥式铂电阻测温电路的设计与仿真 207

4.4.5 双恒流源式铂电阻测温电路的设计与仿真 210

4.5 电感传感器测距电路设计与仿真 213

4.5.1 设计任务 213

4.5.2 模型建立 214

4.5.3 测距电路设计与仿真 214

4.6 电容传感器测距电路设计与仿真 220

4.6.1 设计任务 220

4.6.2 模型建立 221

4.6.3 测距电路的设计与仿真 221

4.7 压力传感器压力测量电路设计与仿真 226

4.7.1 设计任务 226

4.7.2 模型建立与电路设计 226

4.7.3 压力测量电路综合仿真 228

4.8 AD590集成温度传感器测温电路设计与仿真 230

4.8.1 设计任务 230

4.8.2 模型建立 231

4.8.3 测温电路设计与仿真 231

第5章 基于虚拟仪器的综合拓展实践 234

5.1 基于开关式光电传感器转速测量系统的设计与实现 234

5.2 基于FFT的波形分解与合成的设计与实现 235

5.3 基于频谱分析法和相关法测量相位差的设计与实现 240

5.4 基于光纤位移传感器测距系统的设计与实现 246

5.5 基于电阻应变片称重系统的实现 248

5.6 基于差动变压器测距系统的设计与实现 250

5.7 基于差动电容传感器测距系统的设计与实现 252

5.8 晶体管电流特性自动测定的设计与实现 254

5.9 基于AD590测温及其一阶动态惯性特性测定与改善的实现 256

5.10 基于铂电阻Pt100高精度测温系统的设计与实现 260

5.11 基于冷端自动补偿热电偶测温系统的设计与实现 263

5.12 基于电涡流传感器测量振幅系统的设计与实现 265

5.13 小型压缩机动静态压力和转速测试系统的设计与实现 267

5.14 基于压电传感器的加速度、速度和位移测量系统的设计 269

5.15 硅钢片铁损耗特性曲线的自动测试系统的设计与实现 271

5.16 光电编码器测速和PID调速系统的设计与实现 274

5.17 硅钢片交流磁特性自动测试系统的设计与实现 278

附录A 相关仪器介绍 281

附录B 相关传感器介绍 290

参考文献 293