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基于PC机的测控系统课程设计 题 目：基于研华1710数据采集卡的车速测量系统设计 专 业 测控技术与仪器 班 级 13测控1班 学 号 姓 名 同 组 者 教 师 何涛 王正家 2016 年 9月10日 目录 一．设计内容与要求 3 二．车速度测量技术需求与分析 3 三．车速度测量系统的总体方案设计 4 四.车速度测量系统硬件系统设计 6 五．车速度测量系统软件系统设计 13 六．车速度测量系统的标定及测量数据分析 27 八．车速度测量系统的心得体会 27 九．参考文献 28 基于PC机的车速度测量系统 一．设计内容与要求 1.设计内容 随着电子技术的发展，汽车电子化程度不断提高，通常的机械系统已经难以解决某些与汽车功能要求有关的问题，而被电子控制系统代替。传感器的作用就是根据规定的被测量的大小，定量提供有用的电输出信号的部件，亦即传感器把光、时间、电、温度、压力及气体等的物理、化学量转换成信号的变换器。传感器作为汽车电控系统的关键部件，它直接影响汽车的技术性能的发挥。本设计基于总线(PCI或USB总线)的数据传输，设计一个测量车速的系统，利用LabVIEW在计算机上编写程序进行数据采集，控制数据采集卡读取传感器中的模拟信号，通过简单的信号处理， 系统标定，我们可以得到t，利用v=s/t得到我们所需的速度。 本设计的主要内容有两大部分组成，a(数据的采集)，b(LabVIEW数据的处理)。 图1 系统方框图 2.具体要求 1:A/D转换与数据采集系统设计； 2:基于总线(PCI或USB总线)的数据传输； 3:基于VC或LabVIEW等软件的数据采集程序设计； 4:传感器及测控系统的标定； 5:传感器的静动态特性分析； 6:测控系统数据分析，误差分析 测控系统技术参数说明； 二．车速测量系统的技术要求 测试对象：小车队通过传感器感应区的时间t 测量范围：0至无穷大 测量误差：0.0057s 精度：0.001s 三．车速度测量技术需求与分析 现如今社会，汽车随处可见，汽车的出现给我们带来了很多的便利，为我们节省了很多的时间，时间的节省来源于速度。我们生活中不同的场合对速度有不同的要求，我们需要在保证安全的前提下，尽可能的提高速度，由此看来，速度的检测则显得尤为重要。 任何运动的物体都有它的速度，工作性质不同的人对速度的要求也不一样，像最近的奥运会，裁判对于游泳，跑步的项目则需要对运动员的运动速度进行监测，机长需要对飞机的速度进行控制，而今天我们主要讨论一下汽车速度的需求者。 汽车速度需求者： a.司机 b.交警 c.汽车制造商 为了更好的满足不同需求者的需求，我们设计不同的方案。 对于司机来说；他们需要实时看到自己的驾驶速度，以防止自己超速，所以我们可以利用光码盘来计算实时速度。 对于交警来说；他们需要知道这辆车的速度，而他们是在车身外面，所以他们利用光电管是更方便的。 对于汽车制造商来说；他们需要知道的是这辆车的速度，来更好地设计这辆车，所以光码盘测速和光电管测速对于他们来说都是可以的。 三．车速度测量系统的总体方案设计 对于这次的课程设计我们总共设计了3 套方案。 刚开始我们拿到的题目是设计一个基于PC机的车速度测量系统，传感器采用压力传感器，并且用labview编程，pci来采集数据。由此我们制定了方案一。 方案一： 传感器：压力传感器（应变片2片） 编程环境：lebview 数据采集：pci 将应变片放置于橡皮片上，将橡皮片放在地下，小车在压过第一片应变片时，应变片会发生形变，则它的电阻会发生变化，则电压会发生相应的变化，我们记录下这一时刻时间，随后小车通过第二片应变片，同样，压过应变片的那一时刻的电压会发生变化，记录下来，两个时刻相减，我们利用轨道的长除时间，即可得到这个速度v=s/t。 图2 方案1示意图 方案二； 传感器：光电传感器（两个） 编程环境：lebview 数据采集：pci 这个方案利用两个光电传感器，因为光电传感器是一个开关量，我们买的传感器是有物体遮挡时是低电平，没有物体遮挡时是高电平，所以当小车经过第一个传感器的时候，会产生一个低电平，记录下来跳变沿那一瞬间的时间，同