基于LabVIEW的电机转速监测系统的设计

基于LabVIEW的电机转速测控系统研制摘要：电机转速的测量与控制是现代工业生产和试验过程中经常遇到的问题。

针对传统电机测控系统的一些不足，研制了一种基于LabVIEW的电机转速测控系统。

基于虚拟仪器的设计思想，采用NI开发的LabVIEW图形化设计软件，结合数据采集技术和PID控制技术，设计完成了一套电机转速测控系统。

系统综合运用了数据采集技术、虚拟仪器技术、测控技术，实现了转速信号采集、处理、显示以及反馈控制等功能。

最后进行了实验测试，结果表明所研制的系统操作简单，人机界面友好，测量精度高，控制效率好，性能稳定，便于广泛应用。

关键词：LabVIEW；电机转速；虚拟仪器；数据采集；测控系统中图分类号：TN710?34；TP274 文献标识码：A 文章编号：1004?373X（2015）07?0114?04随着生产技术的不断发展，电机转速测控在工业控制系统中占据着越来越重要的地位。

在电机测控系统中，传统的方法是用逻辑电路或者单片机来实现[1]。

此方法虽然可行，但由于存在着线路复杂、制成后不易调整、编程语言比较复杂等局限性，已很难适应现代测试的要求。

近年来，虚拟仪器技术以其强大的功能和价格优势日益成为测试技术发展的主流[2?3]。

利用虚拟仪器，如美国NI公司的LabVIEW图形化设计软件，可以实现对各仪器功能模块进行快速集成，从而使得测试系统更为简洁、灵活和方便[4?7]。

因此，本文综合运用虚拟仪器技术、数据采集技术、测控技术等相关技术，基于虚拟仪器的设计思想，采用LabVIEW图形化设计软件，结合数据采集技术和PID控制技术，研制了一套基于LabVIEW的电机转速测控系统。

系统可实现转速信号采集、处理、显示以及反馈控制等功能。

1 系统总体方案设计基于LabVIEW建立的电机转速测控系统以转速传感器、信号调理电路、数据采集卡、计算机为硬件核心，LabVIEW 开发平台为软件核心，并辅之于数据采集卡的驱动程序以及一些测量控制编程。

阐述基于LabVIEW的电机转速测控当代社会科学发展迅猛，电机的应用伴随着科学发展的迅猛潮流慢慢渗透到各个领域。

电机的广泛使用就必须有相应的检测维护过程，其中电机的转速的测量和控制是不可缺少的一个环节，尤其是在水利发电系统中。

1.虚拟仪器和LabVIEW虚拟仪器一般由硬件和软件两部分组成，分别为计算机、仪器硬件和应用软件，其中应用软件主要指数据处理软件和结合计算机显示器模拟信号输入输出的软件，并由计算机及其测量仪器硬件模块组成了虚拟仪器硬件平台的基础。

LabVIEW是一种实验室虚拟仪器集成环境，是NI公司专门为虚拟仪器的研究开发而设计的软件。

作为这一行业标准图形化编程软件，不仅能够轻松地完成与各种软硬件的连接，更能为各方面提供强大的后续数据处理能力，设置数据处理、转换、存储的方式，并将结果显示给用户。

2.水利发电原理水利发电的基本原理是利用水位落差，配合水轮发电机产生电力，即利用水的位能转为水轮的机械能，再以机械能推动发电机，而得到电能。

科学家以水位落差的天然条件，有效的利用流力工程及机械物理等知识，设计出高发电量的设备，供人们使用廉价又无污染的电能。

3.系统硬件电路的设计本系统硬件部分主要是电机转速的采集部分。

本系统采用3144霍尔电磁传感开关进行电机转速的采集。

因为数据采集卡对于电机转速采集到的数据可以直接获取采用，而不需要进行信号处理。

系统硬件结构框图如图1。

4.软件部分程序的设计4.1设计方案本系统软件设计部分分以下几个步骤：（1）发送信号；（2）信号程序调用；（3）信号采集；（4）信号分析；（5）得出波形，测的转速；（6）比较转速，控制电机状态。

设计程序流程图如图2。

4.2电机转速测控软件部分的程序设计1）程序调用.设计过程中首先要进行信号的输入，进行信号的模拟采集与初步处理，需要调用3144霍尔传感器所对应的函数模块，从而获得信号。

2）信号的采集、处理、分析.由传感器收集到信号后，并发送到计算机处理程序中进行详细处理，存储到采集卡，并在程序面板上显示。

基于LabVIEW的电机转速模拟采集分析与存储系统学院：电气工程学院姓名：学号：指导老师：电气工程学院2016年1月7日一．设计目的熟悉和进一步掌握LabVIEW环境和编程思想，进行综合设计。

二．设计要求设计一套模拟电机转速模拟采集分析与存储系统，其功能为：（1）模拟采集50个点的电机转速数据（用随机数函数模拟），采样间隔为0.04秒；（2）采集的电机转速值与设定的上/下限值进行比较；当转速越上限时，红色上限报警灯亮；当转速低于下限时，黄色下限报警灯亮；否则，绿色正常运行灯亮；（3）采集的电机转速值可以以“转/分钟（rpm）”和“弧度/秒（rad/s）”两种数值显示在图形界面的1个量表计；（4）采集过程有“开始”、“停止”按钮控制，进度有“进度条”动态显示；（5）采集50个点完成后，具有对该批数据的“最大值”、“最小值”、“算数平均值”和“标准差”的计算及数值显示；（6）采集50个点完成后，自动实现对该批数据的文件存储；（7）采集50个点完成后，有对话框提示“转速采集周期完成”。

（8）在前面板上增加必要设计人信息。

三、设计内容（1）模拟采集50个点的电机转速数据，采样间隔为0.04秒；电机转速由随机函数产生，由于随机函数产生的是0~1之间的数，考虑实际情况，将之与2000相乘，模拟转速，如图一所示。

图一随机函数模拟电机转速要采集50个点的电机转速数据，则可采用For循环，循环50次。

如图二所示图二、For循环实现50个点的电机转速数据采集（2）采集的电机转速值与设定的上/下限值进行比较；当转速越上限时，红色上限报警灯亮；当转速低于下限时，黄色下限报警灯亮；否则，绿色正常运行灯亮。

采集的电机转速值与设定的上/下限值分别设置为1500rad/min和100rad/min。

当转速越上限，红色上限报警灯亮可由采集值于上限1500用比较，若大则为真，红灯亮，如图三所示。

图三：红色越上限报警灯程序设置当转速低于下限时，黄色下限报警灯亮可由采集值与下限100用进行比较，若小则为真，黄灯亮，如图四所示图四黄色下限报警灯程序设置当转速介于上限与下限之间，绿色正常运行灯亮。

Sheji yu Fenxi!设计与分析基于LabVIEW的电机转速转矩测量系统设计蔡杰焕（广州博依特智能信息科技有限公司，广东广州510000）摘要:传统的机性能系统以单片机为核心，、出等功能，产品都是以硬件为核心，得与用户的交互和功能的修改都很不方便。

现基于LabVIEW软件平台，设计一个机转矩转速测量系统，JN338速传感器机驱动控制系统的、速，后DAQ釆集卡釆集从JN338速传感器出来的、转速信号，并LabVIEW软件对测量的进行，得出、速；另外，测量系统人性化。

关键词:LabVIEW；转矩;转速；JN338；DAQ1基于LabVIEW的电机转速转矩测量系统的构成的，本转矩转速系统由四：JN338矩转速器、NISCB-68、DAQ釆LabVIEW软件平台，如图1JN338速传器机动控制系统的速；后NISCB-68JN338速器出的速「进行；DAQ釆集卡釆的；最后LabVIEW软件的信号进行计算处理，出、转速大小2基于LabVIEW的电机转速转矩测量系统的软件设计2.1DAQ数据采集卡的软件设置DAQ釆釆JN338转矩转速器的两个出，DAQ釆在LabVIEW软件中进行釆、釆等的LabVIEW中的DAQ尸（DAQ Assistant以很地釆进行。

务后，采的采采数。

JN338PIC-6251NI SCB-68IlllMEW LabVIEW图1系统构成的是，采的是有一定要求的，根据香农定理,采为采的两倍。

退出车床二，车床门关闭，车床开始加工；Step6：机器人把工件堆放在下料仓上，并重复2、3、4、5流程，两套工件生产同时进行，机器人同时为两套工件上下料，上下料动作交叉进行，互不干涉，由于加工时间较长，在稳定生产时，不会出现两台机床同时等待机器人上下料的情况；Step7：当下料仓堆满后，机器人停止工作，人工把下料仓四周围栏锁上，打开刹车，推走料仓，并换上新的空下料仓。

2.3智能产线控制系统设计与调试智能产线控制系统以MES为核心,MES釆釆釆RFID、PLC、CNC、PC条产线的各个制造环节，保证了现的时、、釆。

基于LabVIEW的转速测量系统实验1 基于LabVIEW的转速测量系统1、实验⽬的（1）初步学会使⽤LabVIEW；（2）掌握创建⾃⼰的VI的过程；（3）学会使⽤图表显⽰控件（4）学会使⽤信号发⽣器控件（5）学会使⽤数学运算表达式（6）学会使⽤常⽤输⼊及显⽰控件2、实验任务假定转速传感器输⼊的信号为标准⽅波信号，构建⼀个VI，对该转速信号进⾏测量，并将结果⽤表盘或图表显⽰，转速单位为：转/分钟。

要求：1、输⼊模拟传感器⽅波信号频率可调，幅值为0~5V；2、转⼦转过⼀圈所产⽣的⽅波信号个数可调，为6~60个每转。

3、实验过程1）任务分析此实验为转速测量系统，即通过调节仿真信号的幅值与频率并设置其采样频率为15000Hz，以改变仿真信号输出的正弦信号，⽤波形图直观地表⽰幅值的变化；通过单频测量对仿真信号程序框图输出的正弦波形进⾏测量，单频测量的输出频率即为当前对输⼊频率所探测到的单频的频率；将单频测量输出的频率除以⼀圈脉冲输⼊信号再乘以60s即为当前转速，通过波形图表可以直观地表⽰出来。

2）⽅案设计概述此实验为转速测量系统，即通过调节仿真信号的幅值与频率并设置其采样频率为15000Hz，以改变仿真信号输出的正弦信号，⽤波形图直观地表⽰幅值的变化；通过单频测量对仿真信号程序框图输出的正弦波形进⾏测量，单频测量的输出频率即为当前对输⼊频率所探测到的单频的频率；将单频测量输出的频率除以⼀圈脉冲输⼊信号再乘以60s即为当前转速，通过波形图表可以直观地表⽰出来。

3）实现步骤1、选取⼀个While循环，并为其创建⼀个输⼊控件；2、选取两个旋钮分别为幅值、频率，设置频率的最⼤范围为7000；3、选取⼀仿真信号并设置其采样频率为15000Hz—17000Hz，两旋钮幅值与频率分别接仿真信号的幅值与频率，选取⼀个单频测量，选择幅值与频率，并将仿真信号的正弦输出与单频测量的信号输⼊相接；4、在仿真信号的正弦输出与单频测量的信号输⼊之间接⼀个波形图；5、选取⼀个函数“除”，其x与单频测量的频率输出相接；其y与数值输⼊控件⼀圈脉冲输⼊信号相接；6、选取⼀个函数“乘”，并为其创建⼀个常量，数值为60，其x与“除”的输出相接，其输出接⼀个数值输⼊控件—当前转速；并在“乘”的输出与“当前转速”之间接⼀个波形图表。

毕业设计（论文）开题报告基于labview的远程电机转速测控系统1.课题的目的及意义（含国内外的研究现状分析或设计方案比较、选型分析等）1.1研究目的和意义电机作为一种驱动设备，与内燃机和蒸汽机相比，运行效率要高的多，并且电能比其它能源传输更方便、费用更廉价，此外电能还具有清洁无污、容易控制等特点，所以在实际生活中和工程实践中，电机广泛应用于各个领域。

而在电机的使用和检测过程中, 转速的测量和控制是不可缺少的一个环节。

但由于时间和空间的限制以及一些恶劣环境因素的影响, 仅靠一些专业人员亲临现场进行速度检测或调节是不可能的，而且基于传统开发平台的电机转速测控系统往往面临开发周期长、成本高、兼容性和扩展性不足的问题，阻碍了电机转速测试系统的广泛应用。

因此，随着微型计算机技术的发展，电机性能测试逐渐由传统的手动操作转向现代的智能控制，并向着网络化、远程化的方向发展。

虚拟仪器技术是模拟仪器、数字化仪器后的新一代仪器技术,将虚拟仪器技术引入到远程电机转速测控系统中来使得系统直观、易用、投资成本低,这将是未来远程测控系统开发的一个重要发展方向。

1.2 研究背景20 世纪九十年代，虚拟仪器在软件和硬件方面不断取得突破性进展，1997年，美国国家仪器实验室又推出了具有系统时钟、同步触发总线功能的 PXI 总线, 其具有 PCI 总线和 VXI 总线两者的优势，人们开始认识到了虚拟仪器软件框架才是数据采集和仪器控制系统实现自动化的关键。

虚拟仪器是现代计算机技术和仪器技术深层次结合的产物，是当今计算机辅助测试领域的一项重要技术。

所谓虚拟仪器，就是在以通用计算机为核心的硬件平台上，由用户设计定义，具有虚拟面板，通过测试软件实现测试功能的一种计算机仪器系统，用户用鼠标或键盘操作虚拟面板，就如同使用一台专用测量仪器。

即是将现有的计算机主流技术与灵活易用的软件和高性能模块化硬件结合在一起，建立起功能强大又灵活易变的基于计算机的测试与控制系统来替代传统仪器的功能。

基于LabVIEW的直流电机转速监测实验设计许丽川;苏朝阳;梁永春;丛培强;李逢春;白连生【摘要】现代工业过程测量和控制离不开上位机对工业现场信号的采集、处理、显示和存档,G语言在上位机监控管理软件的设计中发挥着越来越多的作用.文章结合LabVIEW语言在传感器测量实验教学中的应用,介绍了基于LabVIEW的电机转速监测实验设计.实验搭建了直流电机转速测控实验平台,完成了基于数据采集卡A/D通道、DI通道和CNT通道的三种电机测速方式的LabVIEW编程,并进行了转速的在线监测.该系列实验旨在使学生熟悉LabVIEW编程,掌握数据采集卡的使用方法,增强感性认识,逐步具有现代工业过程测控系统的设计能力.【期刊名称】《实验科学与技术》【年(卷),期】2013(011)004【总页数】4页(P56-59)【关键词】工业过程测量和控制;转速监测实验;LabVIEW;数据采集卡【作者】许丽川;苏朝阳;梁永春;丛培强;李逢春;白连生【作者单位】电子科技大学机械电子工程学院,成都611731;电子科技大学机械电子工程学院,成都611731;电子科技大学机械电子工程学院,成都611731;电子科技大学机械电子工程学院,成都611731;电子科技大学机械电子工程学院,成都611731;电子科技大学机械电子工程学院,成都611731【正文语种】中文【中图分类】TM332;TP39工业过程测量和控制系统广泛应用于石油、化工、电力、煤炭、冶金、纺织、轻工、食品、烟草等各个领域，是工业化与信息化融合的桥梁和手段［1］。

现代工业过程测量和控制离不开多种信号的采集、处理、显示和存档，随着PLC或嵌入式系统成为工业控制核心的主流，大型的工业网络中上位机对各种信号的监控管理系统可视化、人性化的操作界面广泛取代了简单的符号界面。

目前，上位机监控管理软件的实现主要有三种工具:1)传统的C，C++或VB等语言如采用VC++在Windows平台上实现流程行业的过程监控软件［2］。

基于Lab V IE W的直流电机转速P I D控制系统设计谢三毛华东交通大学机电工程学院,江西南昌(330013)摘　要　阐述位置式P I D控制算法,分析基于Lab V I E W的直流电机转速P I D控制系统的硬件组成及软件设计方法。

系统编程简单,具有良好的软件交互界面,控制效果良好,有实际应用价值。

关键词　Lab V I E W;直流电机;转速;P I D控制中图分类号T M301.2　T M33　文献标识码B　文章编号100827281(2009)0420015202D esi gn of P I D Speed Con trol Syste m for DC Con trolM otor ba sed on LabV IE WX ie S anm aoAbstract　This paper describes a positi on2type P I D contr ol algorithm,analyzes the hard ware compositi on and s oft w are design method of P I D contr ol syste m of DC mot or basedon Lab V I E W.This syste m has the advantages of si m p le p r ogra m,fine s oft w are interfaceand effective contr ol,s o it has a certain p ractical app licati on value.Key words　LabV I E W;DC mot or;s peed;P I D contr ol0　引言直流电机广泛应用于工矿企业机电设备之中,与其它类型的电机相比,它具有良好的起动性能,且能在宽广的范围内平滑而经济地调速,过载能力较强,制动转矩较大,因此直流电动机在起动和调速要求较高的生产机械上广泛被应用。

基于LabVIEW的电机监测系统设计
乔俊福
【期刊名称】《机械工程与自动化》
【年(卷),期】2015(000)006
【摘要】设计了一套基于LabBVIEW的电机监测系统.系统选用NTC热敏电阻传感器、霍尔传感器、扭力传感器分别对电机温度、转速和扭力进行检测 ,由NI PCI-6024E数据采集卡把各项数据处理后上传到上位机 ,上位机采用LabVIEW编写了登录界面、数据采集系统界面和历史数据显示界面等对电机状态进行监测 ,保证电机安全、稳定运行.通过实际系统测试证实该系统能快速、准确地测出电机的温度、转速和扭矩等参数 ,对电机监测的应用具有较强的参考价值.
【总页数】3页(P148-150)
【作者】乔俊福
【作者单位】太原工业学院,山西太原 030008
【正文语种】中文
【中图分类】TP273:TM32
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1.基于LabVIEW的风电机组齿轮箱健康状态监测系统设计 [J], 王建国;孙小明;王少锋;南凯刚
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基于LabVIEW的电动汽车用电机测试系统设计一、本文概述随着电动汽车的快速发展，电机作为电动汽车的核心部件，其性能优劣直接影响到整车的动力性、经济性和可靠性。

对电动汽车用电机进行准确的测试与评估至关重要。

本文旨在探讨基于LabVIEW的电动汽车用电机测试系统的设计，旨在为电动汽车电机的性能测试提供一种高效、精确的解决方案。

本文首先介绍了电动汽车电机测试的重要性和现有测试技术的局限性，然后详细阐述了基于LabVIEW的电机测试系统的设计思路和技术路线。

LabVIEW作为一种图形化编程语言和虚拟仪器开发平台，具有丰富的函数库和灵活的编程环境，为电机测试系统的开发提供了极大的便利。

文章接下来将详细介绍系统的硬件组成和软件设计，包括数据采集与处理、控制逻辑实现、用户界面设计等方面。

还将讨论系统的性能评估与优化，以确保测试结果的准确性和可靠性。

本文总结了基于LabVIEW的电动汽车用电机测试系统的优势和实际应用价值，展望了未来在该领域的研究方向和发展趋势。

通过本文的研究，可以为电动汽车电机测试提供一种有效的技术手段，推动电动汽车产业的持续发展和进步。

二、电动汽车电机测试系统总体设计电动汽车电机测试系统的设计是确保电机性能和质量的关键环节。

本系统的设计旨在提供一种基于LabVIEW的电动汽车电机测试方案，以实现对电机性能的高效、精准测试。

总体设计思路是以LabVIEW软件为核心，结合硬件测试设备，构建一个集成化的电机测试平台。

该平台能够实现电机的各项性能测试，包括但不限于电机的启动性能、运行稳定性、效率、功率因数等关键指标。

在硬件设计方面，系统需要包括电机驱动控制器、数据采集器、电源供应器以及相应的传感器和执行器等设备。

电机驱动控制器用于驱动电机运行，数据采集器负责采集电机的运行数据，电源供应器为电机提供稳定的电源，传感器和执行器则用于监测和控制电机的运行状态。

在软件设计方面，基于LabVIEW平台，我们设计了用户友好的图形化界面，方便用户进行电机测试的操作和监控。

基于LabVIEW的电机测控系统设计
导语：基于虚拟仪器技术，利用LabVIEW软件设计开发了电机调速和测速系统，可改善工作条件、降低成本，提高效率
摘要：基于虚拟仪器技术，利用LabVIEW软件设计开发了电机调速和测速系统，可改善工作条件、降低成本，提高效率。

关键字：LabVIEW; 电机; 测控
电机测控在工业控制系统中占据非常重要的地位，传统的电机测控系统主要采用普通的指针式仪表，通过人工读数、记录、整理统计数据、绘制曲线和编写文档等，测控速度慢、数据不准确、数据处理和分析复杂，很难适应现代化发展的要求。

电机测控系统一般分为两大部分，即数据采集与控制部分和人机界面部分，目前的自动控制系统常采用单片机控制、工业PC 机控制、PLC 控制等多种方案，而我们利用虚拟仪器技术开发和设计了一个新型电机调速测速系统，该系统采用普通PC 机为主机，利用图形化可视测试软件LabVIEW为软件开发平台，来测控电机运行速度状态，采集数据并进行处理、存储、显示。

设备成本使用方便灵活，适用于工厂企业和教学。

LabVIEW是美国NI公司推出的一种通用虚拟仪器开发软件，它
集成了满足GPIB、VXI、PCI、RS-232 和RS-485 等协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能，它包含了丰富的功能函数库,是一种图形化的功能强大且灵活的软件。

它使用图形化编程语言G在流程图中创建源程序，这种编程方式强调信号处理的实际过程，编程简单，调试方便。

用LabVIEW软件设计的程序包括前面板和框图程序两部分，前面板为仪器的界面，而框图程序则实现了仪器的内部设计，是程序的真正“内核”。

详情请点击：基于LabVIEW的电机测控系统设计。

本科毕业设计任务书设计题目基于LabVIEW的电机转速测量与控制虚拟仪器设计学院机械与电气工程学院专业机械设计制造及其自动化班级学号学生姓名指导教师基于LabVIEW的电机转速测量与控制虚拟仪器设计机械设计制造及其自动化专业指导老师摘要本文先简述电机测速与控制的意义以及国内外的电机发展概况，然后介绍传感器测量电机转速的相关方法以及几种常用的转速控制方法。

基于LabVIEW平台和NI公司的USB6008采集卡，通过光电传感器将采集到的电压信号转化为脉冲信号，再经过对脉冲信号的周期测量及数学运算，从而得出电机的实时转速。

在调节电机转速方面，主要是通过调节电机电枢的电压，达到调速的效果，同时使用PID控制理论，让转速能够在短时间内达到用户的需求。

关键词LabVIEW；转速测量；电机控制；PID控制ABSTRACT The thesis firstly outlines the significance of motor speed’s measurement and control as well as the development of motor at home and abroad. Besides, the related methods of sensor measuring motor speed and the other commonly used methods are also introduced. Based on LabVIEW platform, the voltage signal collected by NI USB6008 capture card and photoelectric sensor can be transformed into the pulse one. And then, after the periodic measurement and mathematical calculation of the pulse signal, the real-time motor speed can be worked out. As for the regulation of motor speed, the effect of speed control can be achieved mainly by adjusting the voltage of motor armature. At the same time, the speed can meet the demand of users in a short period of time in accordance with the PID control theory.KEY WORDS LabVIEW；Motor speed measurement；Motor control；PID control目录1．前言 (1)1.1 选题目的和意义 (1)1.2 国内外微电机发展概况 (2)1.2.1 我国微电机行业现状 (2)1.2.2 国外微电机行业现状 (2)1.3 电机控制相关技术发展现状 (2)1.4 本课题设计要求 (2)2. 电机转速测量与控制技术 (4)2.1 常见的几种测速转速方法 (4)2.2 霍尔效应传感器测速 (4)2.2.1 霍尔效应原理 (4)2.2.2 霍尔传感器使用原理 (5)2.3 光电传感器测速 (6)2.4 本课题使用的测速方法 (7)2.5 常见的电机种类 (7)2.6 微特电机简介 (8)2.6.1 伺服电动机 (8)2.6.2 测速发电机 (12)2.6.3 步进电动机 (12)2.7 本课题使用的电机 (13)2.8 电机转速控制理论 (15)2.8.1 PID控制理论 (15)2.8.2 其他控制理论 (17)3. 虚拟仪器的概述 (19)3.1 虚拟仪器的简介 (19)3.2 虚拟仪器的特点 (19)3.3 虚拟仪器的组成 (20)4. 转速测量与控制系统的设计 (21)4.1 系统设计构思 (21)4.2 测控系统的硬件设计 (21)4.2.1 光电传感器TLP-850 (22)4.2.2 数据采集卡USB-6008 (24)4.2.3 模拟输入端口 (26)4.2.4 模拟输出端口 (27)4.2.5 硬件设备的搭建 (27)4.3 测控系统的软件设计 (28)4.3.1 数据采集程序 (28)4.3.2 数据测量程序 (30)4.3.3 数据运算程序 (31)4.3.4 PID控制程序 (32)4.3.5 数据输出程序 (35)4.4 实验结果分析 (36)4.4.1 实验运行结果 (36)4.4.2 实验结果分析 (37)5. 改进方案 (39)5.1 方案一 (39)5.1.1 设计构思 (39)5.1.2 测控系统的硬件设计 (39)5.1.3 测控系统的软件设计 (40)5.1.4 实验结果及分析 (41)5.2 方案二 (42)5.2.1 设计构思 (42)5.2.2 测控系统的硬件设计 (42)5.2.3 测控系统的软件设计 (42)5.2.4 实验结果及分析 (43)5.3 方案三 (44)5.3.1 设计构思 (44)5.3.2 测速系统的硬件设计 (44)5.3.3 测速系统的软件设计 (44)5.3.4 实验结果及分析 (44)6. 结论 (45)致谢 (47)参考文献 (48)附件1 程序前面板 (49)附件2 程序后面板 (50)1．前言1.1 选题目的和意义电动机的出现，使电力代替蒸汽这种动力成为了新能源，同时也促进了第二次工业革命的推进。

基于LabVIEW的步进电机测控系统设计摘要：文章采用虚拟仪器控制技术，用2M656驱动器驱动一步进电机，通过NI公司的USB-6251数据采集卡采集增量式编码器的转速信号，上位机运用LabVIEW图形编程语言设计步进电机的测控系统。

文章的设计为步进电机测控系统寻找了一种方便灵活的设计思路，也使得步进电机的测控系统变得结构简单、运行高效。

关键词：步进电机；LabVIEW；测控系统随着步进电机越来越到多地运用到众多领域，步进电机的测控系统的设计也在不断的改革创新。

步进电机的控制以数字I/O接口卡作为硬件基础，采用软件程序来实现步进电机的同步精确运动控制。

这种控制方法的关键是软件程序，软件程序的好坏将决定是否能实现步进电机的控制。

本文采用虚拟仪器技术，完成了步进电机的测控系统设计。

1 系统总体方案设计及原理1.1 总体方案设计在整个系统中，用24 V的直流电源为步进电机驱动器以及步进电机进行供电，基于LabVIEW编写程序，利用数据采集卡产生脉冲来驱动步进电机。

整个系统的原理框架如图1所示。

1.2 系统原理电机测速是利用增量式光电编码器，光电转换原理输出三组方波脉冲A、B 和Z相，A、B两组脉冲相位差90°，从而可方便地判断出旋转方向，而Z相为每转一个脉冲，用于基准点定位。

将增量式编码器产生的脉冲通过数据采集卡采集出来，根据增量式光电编码器的工作原理将采集到的数据利用LabVIEW进行处理。

电机转速的控制则是根据步进电机的工作原理，直接控制驱动脉冲的频率进行转速控制。

最后便是将数据采集卡采集到的数据进行存储在计算机中，以此来方便随时可以查看。

1.2.1 数据采集模块本文选用2M656作为步进电机驱动器，2M656为一款等角度恒力矩细分型驱动器，驱动器电压直流24，50 V，适配电流在6 A以下、外径57～86 mm的各种型号的二相混合式步进电机。

在本次设计中，增量式光电编码器选用的型号GDZ38-100ABZ0G，可以将电机的转速信号转化成脉冲信号进行测量。