目录1 压力检测系统总体方案 (2)1.1设计方案 (2)2 检测硬件系统 (2)2.1 压力的测量装置 (2)2.2 CB-68LP连接模块 (3)2.3 TDS1012示波器 (3)2.4 DH1715A-3型双路稳压稳流电源 (3)2.5 其他 (4)3 系统中的软件 (3)3.1 软件支持 (4)4 压力检测系统的设计 (5)4.1 压力检测装置前面板设计 (5)4.2 压力检测装置后面板设计................................. .84.3 测量调试 (8)5 实验数据处理及误差分析 (8)5.1 数据采集程序 (8)5.2 数据回放滤波程序及数字滤波器的设计理论 (8)5.3 对传感器的压力标定 (9)5.4 误差分析 (10)6 心得体会 (11)参考文献 (11)1 压力检测系统总体方案1.1设计方案该系统的总体设计方案，主要由软件和硬件两大部分组成。
传感器先将被测信号转换成电压信号，经过信号调理电路，由数据采集与传输模块进行A/D 转换和数据采集，再通过串口与计算机通信。
应用LabVIEW 虚拟仪器开发工具编写软件，实现对信号的显示、存储和分析。
1.2 实验原理在现代包括检测在内的绝大多数信息处理的思路都是将采集的信号转化为电压值（因为电压值便于处理），再将电压值转化为我们要的对象。
压力传感器测量压力也不例外。
本实验是通过压力传感器采集压力，再通过采集卡，由电脑进行数据处理，最后转化为压力值。
2检测硬件系统2.1 压力的测量装置小量程测力/称重传感器，型号：BK—3；量程：120kg；供电：12V；输出：0~5V 精度：0.2%，弹性体为三片梁、复合悬臂梁结构，结构小巧，用于拉伸力和压缩力测量。
精度高，性能稳定可靠，安装使用方便。
拉式或压式承载。
适用于建材行业的电子秤、皮带秤、小量程测力/称重的工业自动化测量控制系统。
2.2 CB-68LP 连接模块68针数字和触发I/O 接线盒垂直安装的68针连接器。
带有68个螺旋接线端子的低价位终端附件，能轻松连接总线I/O 信号和68针DAQ 产品。
接线盒配有金属支架，方便桌面使用。
规格：7.6×16.2cm 。
2.3 TDS1012示波器 带宽：60MHz 、100 MHz 、200 MHz ；取样速率：2GS/s ；2.4 DH1715A-3型双路稳压稳流电源电压0~32V 电流0~2A6221引脚图压力传感器与电源接法：1个结接输入电源正极，2个结接输入电源负极，3个结接输出信号正极，4个结接输出信号负极。
2.5 其他万用表、PCI 6221数据卡、屏蔽电缆、函数信号发生器、LabVIEW7.1开发平台。
2.6 具体接线介绍用labview7.1软件和数据采集卡 PCI－6221来检测压力传感器的压力，压力传感器的线一个结为输入电源“+”接12V电源正极，两个结为“-”接电源负极，三个结为输出信号“+”接数据采集卡 PCI－6221的68管脚，四个结为输出信号“-”接数据采集卡 PCI－6221的67管脚。
3 系统中的软件3.1 软件支持本次试验采用LabVIEW编程。
LabVIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发的，类似于C和BASIC开发环境，但是LabVIEW 与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。
与C和BASIC一样，LabVIEW也是通用的编程系统，有一个完成任何编程任务的庞大函数库。
LabVIEW的函数库包括数据采集、GPIB、串口控制、数据分析、数据显示及数据存储，等等。
LabVIEW也有传统的程序调试工具，如设置断点、以动画方式显示数据及其子程序（子VI）的结果、单步执行等等，便于程序的调试。
由于它在一个硬件的情况下，可以通过改变软件，就可以实现不同的仪器仪表的功能，非常方便，是相当于软件即硬件。
所以被广泛使用。
4 压力检测系统的设计4.1 压力检测装置前面板设计通过示波器，形象直观的显示出压力的变化波形及输出电压的变化波形，形象直观的分析出压力值与电压值的关系。
用一个仪表板和数字指示窗直观的显示出当前压力值；设有报警环节；能对采集结果及时进行存盘，根据需求实现信号回放。
无重量9940g318929g27875 g后面板控制4.2 测量调试在没有测量物体且未对电压进行校正时，滤波器滤出的信号电压值为0.02V,显然，这个值不是我们所需要的，所以需要加入校正部分，即利用减法器将误差减小为0.0001。
使校正电压在没有物体被测量时，值显示为0.00V，达到减小误差的目的，令系统的设计更加稳定。
在报警处理时，当被测物体质量超过120Kg时，由P f=mg（g=9.8N/kg）可得，P f不得超过1176N，当P f值为1176N时，因为存有不可避免的误差，报警可能会出错，所以该设计中我们取P f为1150N。
5 实验数据处理及误差分析5.1 数据采集程序传感器将压力转换为弱电信号,再将弱电信号变成数据采集卡需要的电压,最后再由数据采集卡完成数模信号转换。
数据采集卡的采样方式为伪同步采集,在AD采样的过程中,以通道数分组,组内各个通道树节点之间按一种较短的周期进行转换,一组数据采集完成后,暂停一段时间,在进行下一组数据的采集。
为尽量保证各个通道间尽量小的相位差,保证不同通道间的同步性,需要较高的组内频率和较长的组间间隔,同时由于该数据采集系统需要进行在线分析和离线分析,也要求较高的数据采集频率。
根据数据采集卡的运行频率,选定数据的采样组内频率为10 kHz,组间间隔为1 ms。
5.2 数据回放滤波程序及数字滤波器的设计理论滤波器特性按照其频率响应不同来分析,可分为低通滤波器,高通滤波器,带通滤波器和带阻滤波器等。
理想的低通滤波器应该能使所有低于截止频率的信号无损通过,而所有高于截止频率的信号都被无限衰竭,从而在幅频特性曲线上呈现矩形。
但是,理想的特性是无法实现的,所有的设计只能无限地逼近矩形滤波器。
LabV IEW 数字滤波器直接利用计算机,将所需要的运算编成程序,通过软件来实现。
数字滤波器的特点是:1) 软件可编程,易于搭建和测试;2) 只需加、减、乘3 种基本数学操作;3) 不随外界环境变化而漂移,也不会老化;4) 有较高的性价比5.3 对传感器的压力标定用电子称分别测出一个电压源，两个电压源，三个电压源，三个电压源和一瓶水的质量，用Labview虚拟软件编程如下（图一），在传感器受力为零时看显示电压值为0.015V，此电压为误差，应在显示电压中减去误差电压，最终测出在电压源，两个电压源，三个电压源，三个电压源和一瓶水时的电压，用电压和其对应的不同质量用EXCEL表格做出其曲线的斜率和C值，得出质量和电压的关系Y=25.764X+0.3443.在用质量乘以9.8的出压力值5.4 误差分析初始误差由以下几个部分组成：1．灵敏度误差：产生误差大小与压力成正比。
如果设备的灵敏度高于典型值，灵敏度误差将是压力的递增函数。
如果灵敏度低于典型值，那么灵敏度误差将是压力的递减函数。
该误差的产生原因在于扩散过程的变化。
2．偏移量误差：由于在整个压力范围内垂直偏移保持恒定，因此变换器扩散和激光调节修正的变化将产生偏移量误差。
3．滞后误差：在大多数情形中，滞后误差完全可以忽略不计，因为硅片具有很高的机械刚度。
一般只需在压力变化很大的情形中考虑滞后误差。
4．线性误差：这是一个对初始误差影响较小的因素，该误差的产生原因在于硅片的物理非线性，但对于带放大器的传感器，还应包括放大器的非线性。
线性误差曲线可以是凹形曲线，也可以是凸形曲线。
设压力为I，单位牛；设电压为Q，单位伏，则压力与电压的关系为I=(25.764Q+0.3443)*9.8，若电压变化1伏，压力就变化255.86134伏，可见电压很小的变化就会引起压力很大的变化。
压力位零时，电压本应为零，但实际上，在压力位零时，电压为0.0015到0.001652间变化，前三位是固定不变的，从第四位开始发生变化，故误差为百分之0.1。
6 心得体会通过此系统,测试人员能将压力传感器采集的数据经过调理,最终存储到文件中,再通过读取数据文件,对采集到的信号进行滤波分析,达到数据平滑显示的功能。
此系统也作为复杂表面压力测试平台的一个子系统,以子V I 的方式集成到该平台中,完成其应有功能。
在做课程设计的过程中，我熟悉了labview的使用方法。
对于采集和显示波形，滤波，使用加窗等等，操作更加熟练。
和小组成员一起讨论和研究，设计出所需的方案，其中我学到了许多，并对labview软件操作逐渐熟悉。
最后，感谢老师在实验中的大力帮助，感谢每个小组成员付出的努力。
参考文献[1] 现代检测技术与系统北京：高等教育出版社. 2002[2] 自动检测技术及应用北京：机械工业出版社. 2006[3] 传感器原理及应用西安：西安电子科技大学出版社. 2007[4] 传感器集成电路手册北京：化学工业出版社. 2002[5] 传感器原理及工程应用西安：西安电子科技大学出版社. 2000[6] LabVIEW程序设计与应用北京：电子工业出版社.2001。