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用LabVIEW进行多传感器信息融合作者：荀延龙郜继红房建东来源：《现代电子技术》2010年第04期摘要:以LabVIEW软件作为开发平台,使用最小二乘法原理,对多变量因素通过曲面拟合的方法求得被测量的拟合方程。
这使得油品水分检测过程中水分传感器输出信息和环境温度信息可以有效地融合。
与单依靠水分传感器输出电压测量法对比,这种实现方法简单、可靠,提高了目标参数测量的辨识能力,从而保证在温度影响下油品水分的测量准确性。
关键词:曲面拟合;信息融合;虚拟仪器;LabVIEW中图分类号:TP311;TP274 文献标识码:B文章编号:1004-373X(2010)04-198-03Multi-sensor Information Fusion Based on LabVIEWXUN Yanlong,HAO Jihong,FANG Jiandong(Information Engineering College,Inner Mongolia University ofTechnology,Huhhot,010051,China)Abstract:Focused on obtaining fitting equation of unknown quantity with multi-variable factorsplatform.This makes the moisture sensor output information and the ambient temperature information can be effectively integrated in the oil moisture detection pared to measuring the moisture by moisture sensor output voltage,this implementation method issimple,reliable,identification of the target parameter measurement capabilities,and the target identification parameter measurement capabilities are improved,so as to ensure the oil moisture measurement accuracy under the temperature influence.Keywords:surface fitting;information fusion;virtual instrument;LabVIEW在使用检测装置获得系统信息时,通常检测参数间都存在着交叉灵敏度影响,其具体表现是在传感器的输出值不仅取决于一个被测参量,而其他参量变化时输出值也要发生变化。
使用LabVIEW进行光电传感器的控制与应用光电传感器是一种常见的传感器类型，广泛应用于工业自动化、机器人控制、电子设备制造等领域。
LabVIEW是一种流程化编程语言和开发环境，可以方便地进行仪器控制、数据采集与分析。
本文将介绍如何使用LabVIEW进行光电传感器的控制与应用。
一、LabVIEW简介LabVIEW是由美国国家仪器公司（National Instruments）开发的一种图形化编程语言和开发环境。
它以数据流图为基础，使用图形化的编程方式，使得用户可以直观地设计、测试、部署和分发控制和测量系统。
LabVIEW支持多种硬件平台，包括传感器、执行器、数据采集卡等。
二、光电传感器的原理光电传感器是利用光电效应将光信号转换为电信号的一种传感器。
常见的光电传感器有光电开关、光电编码器、光电传感器等。
光电传感器由光源、物体和接收器组成。
光源发出光线照射到物体上，物体会吸收或反射光线。
接收器接收到反射或透射回来的光信号，并将其转换为电信号。
三、LabVIEW实现光电传感器的控制首先，我们需要准备一个光电传感器和一个数据采集卡。
将光电传感器连接至数据采集卡的输入端口，并将数据采集卡连接至计算机。
在LabVIEW中，我们可以使用“DAQmx Assistant”来配置数据采集卡。
打开LabVIEW，点击菜单栏中的“Tools”，选择“Measurement & Automation Explorer”。
在“DAQmx Devices”中找到您所连接的数据采集卡，右键点击选择“Create New Task”。
按照向导的指引完成任务的创建与配置。
接下来，我们需要编写LabVIEW程序来控制光电传感器。
新建一个VI（Virtual Instrument）文件，在Block Diagram中拖拽数据采集卡的输入读取函数（如Analog Input），连接传感器所在通道到该函数的输入端口。
使用控制函数（如While Loop）来控制程序的执行。
第一节系统整体结构系统的整体组成结构是测量目标经过传感器模块后转换成电信号，在由信号调理模块对信号做简单的调理工作，例如，scc-sg04全桥应变调整模块，scc-td02模块，scc-rtd01热电偶热电阻制约模块等，将调理好的信号传送到数据采集模块中进行数据采集，然后在用软件进行特定的处理。
在采集的过程中同时将数据保存到指定数据库里。
如图4-1多通道数据采集系统硬件结构图所示。
图4-1 多通道数据采集系统硬件结构图第二节数据采集系统的硬件设计一、PC机传统仪器很多情况完成某些任务必须借助复杂的硬件电路，而由于计算机数据具备极强的信号处理能力，可以替代这些复杂的硬件电路，这便是虚拟仪器最大的特点。
数据采集系统能够正常运行的前提便是选择一个优良的计算机平台。
由于数据采集功能器件通常工作在工业领域中，往往伴随着强烈的振动，噪声，电源线的干扰和电磁干扰等。
为了保证记录仪正常的运行，设计系统时选定工业计算机。
考虑到计算机平台的可靠运行工业计算机通常采取了抗干扰措施。
另一方面的考虑是工业计算机通常具有很多类型的接口，这样有利于功能进一步的扩展。
二、传感器传感器设备能接受到来自测量目标发来的信号，而且把接受到的讯息，通过设定的变换比例将其改变成为电信号亦或其它形式，从而能够完成数据信号的处理、存储、显示、记录和控制等任务。
传感器是系统进行检测与控制的第一步。
三、信号调理经过传感器的信号大多是要经过信号调理才可以被数据采集设备所接收，调理设备能够对信号进行放大、隔离、滤波、激励、线性化等处理。
由于不同类型的传感器各有不同的功能，除了考虑一些通用功能之外，还要依据不同传感器的性质和要求来实现特殊的信号调理功能。
信号调理电路的通用功能由如下几个方面：（1）放大功能为了提高系统的分辨率以及降低噪声干扰，微弱信号必须要进行放大，从而使放大之后信号电压与模数转换的电压范围一致。
信号在经过传感器之后便直接进入信号调理模进行调理，这样就不易受到外部环境的影响，从而使得信噪比进一步的改善。
如何使用LabVIEW进行数据采集和分析LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一款由美国国家仪器公司（NI）开发的图形化编程环境和开发平台，主要用于测试、测量和控制领域。
LabVIEW具有直观的用户界面、强大的数据采集和分析功能，被广泛应用于工业自动化、科学研究、仪器仪表等领域。
本文将介绍如何使用LabVIEW进行数据采集和分析的基本步骤。
一、实验准备与硬件连接在使用LabVIEW进行数据采集和分析之前，首先需要准备好实验所需的硬件设备，并将其与计算机连接。
LabVIEW支持多种硬件设备，如传感器、仪器和控制器等。
根据实验需要选择相应的硬件设备，并按照其配套说明书将其正确连接至计算机。
二、创建LabVIEW虚拟仪器LabVIEW以虚拟仪器（Virtual Instrument，简称VI）的形式进行数据采集和分析。
在LabVIEW中，可以通过图形化编程来创建和配置虚拟仪器。
打开LabVIEW软件后，选择新建一个VI，即可开始创建虚拟仪器。
三、配置数据采集设备在LabVIEW中，需要为数据采集设备进行配置，以便准确地采集实验数据。
通过选择合适的数据采集设备和相应的测量通道，并设置采样率、量程等参数，来实现对实验数据的采集。
LabVIEW提供了丰富的数据采集函数和工具箱，使得配置数据采集设备变得更加简单和便捷。
四、编写数据采集程序使用LabVIEW进行数据采集和分析的核心是编写采集程序。
在LabVIEW中，可以通过拖拽、连接各种图形化函数模块，构建数据采集的整个流程。
可以使用LabVIEW提供的控制结构和数据处理函数，对采集的实验数据进行处理和分析。
LabVIEW还支持自定义VI，可以将经常使用的功能模块封装成VI，以便在其他程序中复用。
五、数据可视化和分析通过编写好的数据采集程序，开始实际进行数据采集。
LabVIEW提供了实时查看和记录实验数据的功能，可以将采集到的数据以曲线图、表格等形式进行显示和保存。
基于LabVIEW的实时温度采集系统设计1. 概述实时温度采集系统是一种用于实时监测和记录环境温度变化的设备，可以广泛应用于工业自动化、实验室监测等领域。
本文将介绍一种基于LabVIEW的实时温度采集系统设计方案。
2. 硬件设计2.1 传感器选择在实时温度采集系统中，传感器的选择十分重要。
常用的温度传感器有热电偶和热敏电阻。
在本系统中，我们选择了DS18B20温度传感器，这是一种数字温度传感器，具有精确度高、精度稳定等特点，适合于实时温度采集系统的应用。
2.2 数据采集模块数据采集模块负责将传感器采集到的模拟信号转换为数字信号，并通过接口与上位机进行通信。
在本系统中，我们选择了Arduino Uno 作为数据采集模块，它不仅具有良好的性能和稳定性，而且可以通过串口通信与LabVIEW进行数据交互。
2.3 信号调理电路温度传感器输出的模拟信号需要经过信号调理电路进行放大和滤波处理，以提高系统的稳定性和准确性。
常用的信号调理电路包括放大电路、滤波电路等。
2.4 数据通信模块数据通信模块负责将采集到的温度数据通过网络或串口等方式实时传输给上位机。
在本系统中，我们选择了以太网模块ENC28J60与LabVIEW进行数据通信。
3. 软件设计3.1 LabVIEW界面设计LabVIEW是一种图形化编程环境，可以通过拖拽元件来组装控制面板和数据处理模块。
在本系统中，我们通过LabVIEW来实现人机交互、数据实时显示和数据存储等功能。
3.2 数据处理及算法设计在实时温度采集系统中，数据处理和算法设计是十分重要的部分。
根据采集到的温度数据，我们可以进行实时的数据处理、异常检测和报警等操作。
通过结合LabVIEW的图形化编程特点，我们可以方便地设计和调试各种数据处理算法。
4. 系统实施与测试根据以上的硬件和软件设计方案，我们可以开始进行系统的实施和测试工作。
首先，按照硬件设计要求进行电路的搭建和连接，然后进行LabVIEW程序的开发和调试。
摘要虚拟仪器是将仪器技术、计算机技术、总线技术和软件技术紧密地融合在一起，利用计算机强大的数字处理能力实现仪器的大部分功能，打破了传统仪器的框架，形成的一种新的仪器模式。
本设计是基于LabVIEW 2010开发平台而简单模拟设计的一个四通道数据采集系统，其中下位机是采用单片机模拟产生实时温度数据，上位机系统则具有数据同时采集、采集数据实时显示、存储与管理、报警系统、数据记录查看等功能，实现了四通道温度数据采集的目的。
本文首先概述了虚拟仪器技术，LabVIEW开发平台，然后简单那介绍了数据采集的相关理论，最后具体讲解了本设计的各个模块在LabVIEW 上是如何实现的。
关键字：虚拟仪器；数据采集；LabVIEWAbstractVirtual instrument(VI) combines computer science, bus technology, software engineering with measurement instrumentation technology, making use of the computer powerful digital processing ability realize most of the functions of the instrument, breaking the traditional instrument, forming the framework of a new instrument model.This design is based on LabVIEW 2010 development platform and simple simulation design of a four channel data acquisition system, including lower machine is produced by single chip microcomputer simulation real-time temperature data, PC system has data collection, data collection and real-time display, storage and management, alarm system, data record check, and other functions, realize the four channel temperature data collection purpose.This paper first summarizes the virtual instrument technology, LabVIEW development platform, and then simple that introduces the data acquisition of relevant theory, and finally to explain in detail the design of each module in LabVIEW on how it is done.Key words: Virtual Instrument; Data acquisition；LabVIEW目录摘要....................................................................................................................... - 1 -Abstract ..................................................................................................................... - 2 -目录................................................................................................................... - 3 -第一章绪论........................................................................................................... - 5 -1.1 引言......................................................................................................... - 5 -1.2 数据采集的意义和任务......................................................................... - 5 -1.3 虚拟仪器在数据采集中的应用价值..................................................... - 5 -1.4 本设计所做的工作................................................................................. - 6 -第二章设计原理................................................................................................... - 6 -2.1 数据产生................................................................................................. - 6 -2.2 串口接收................................................................................................. - 7 -2.3 分通道显示............................................................................................. - 8 -2.3.1 数据分离..................................................................................... - 8 -2.3.2 门限设置..................................................................................... - 8 -2.3.3 波形显示..................................................................................... - 9 -2.4 华氏转换................................................................................................. - 9 -2.5 报警系统............................................................................................... - 10 -2.6 数据文件存储....................................................................................... - 10 -2.6.1 建立头文件............................................................................... - 10 -2.6.2 数据TXT存储........................................................................... - 11 -2.7 记录数据读取....................................................................................... - 11 -2.8 面板设计............................................................................................... - 12 -第三章程序的调试............................................................................................. - 12 -3.1 调试结果............................................................................................... - 13 -3.1.1 波形显示................................................................................... - 13 -3.1.2 缓冲区字符串........................................................................... - 13 -3.1.3 数据存储文件........................................................................... - 13 -3.1.4 报警........................................................................................... - 14 -3.1.5 华氏转换................................................................................... - 14 -3.1.6 波形回显................................................................................... - 14 -3.2 调试问题与解决方案........................................................................... - 15 -3.2.1 字符串缓冲区........................................................................... - 15 -3.2.2文件存储................................................................................... - 15 -3.2.3 华氏转换................................................................................... - 15 -3.2.4 波形回显................................................................................... - 16 -3.3 调试心得和建议................................................................................... - 16 -第四章总结......................................................................................................... - 17 -参考文献................................................................................................................. - 18 -附录（一）单片机程序代码.................................................... 错误！未定义书签。
LabVIEW与传感器技术实现实时数据采集随着科技的不断发展，数据采集在各个领域中扮演着重要的角色。
而LabVIEW作为一种流行的图形化编程语言，与传感器技术的结合，能够实现实时数据采集，并为我们提供重要的信息和高效的数据处理。
本文将介绍LabVIEW与传感器技术实现实时数据采集的基本原理和具体应用。
一、LabVIEW简介LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一种图形化编程语言和开发环境，广泛应用于控制系统、测量仪器、实时数据采集以及实验室自动化等领域。
其独特的数据流编程模型使得用户能够直观地构建复杂的数据采集系统，并快速实现实时数据的处理和分析。
二、传感器技术简述传感器是用来感知和检测环境中各种物理量的设备，它能够将物理量转换为电信号进行采集和处理。
传感器技术广泛应用于工业控制、仪器仪表、环境监测等领域，并且随着科技的进步，传感器的种类越来越多样化，精度和灵敏度也得到了大幅提升。
LabVIEW与传感器技术的结合，可以实现实时数据的采集和处理，并将采集到的数据可视化展示，为用户提供直观的信息和辅助决策。
三、LabVIEW与传感器技术的应用案例1. 温度监测系统在工业生产中，温度的监测是非常关键的一项任务。
通过将温度传感器与LabVIEW相结合，可以实时采集温度数据，并进行实时的温度监测和报警。
用户可以根据实际需要设定温度上下限，当温度超出预设的范围时，系统会自动触发报警。
同时，LabVIEW还可以将采集到的温度数据保存到数据库中，以便后续分析和查询。
2. 压力监测系统在工业流程控制中，压力的监测对于保障设备的安全和正常运行非常重要。
通过使用压力传感器和LabVIEW，可以实时采集压力数据，并进行实时的压力监测和控制。
用户可以设定压力上下限，当压力超过或低于设定值时，系统会自动触发相应的控制措施，确保设备运行在安全的工作范围内。
