基于傳感器實驗臺的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計
繪制實時采集數(shù)據(jù)曲線是為了實時觀測,以便掌握實時采集數(shù)據(jù)變動的趨勢,使曲線顯示效果達(dá)到最佳。繪制曲線前要將需要的繪圖范圍及坐標(biāo)軸的尺寸刻度設(shè)定好,然后根據(jù)速度測量結(jié)果及采集時間繪制實時測量曲線。
首先設(shè)置坐標(biāo)軸與網(wǎng)格。新建Form,將屬性name設(shè)為lanxu,在窗體上添加控件Picturebox作為趨勢圖的顯示容器,在Pict.urebox上繪制坐標(biāo)軸(在后面的坐標(biāo)第繪制部分將講到),橫坐標(biāo)軸是位移量,利用控件將z軸分為20格,每格代表移動0.5 mm,將.y軸分為10格,每格代表電壓1 V。
在做好上述步驟的基礎(chǔ)上,利用Picturebox的Line方法得到如圖5所示的較為理想的實時曲線繪制效果。
5 數(shù)據(jù)線性化處理
根據(jù)最小二乘法原理,解下面的聯(lián)立方程就可以求出a,β等的估計值。
由于在實踐中大量存在線性關(guān)系,在小范圍內(nèi)非線性關(guān)系又可以近似為線性關(guān)系,所以用正規(guī)方程求待定參數(shù)的一個常見的特例就是回歸為線性,即求出關(guān)系式:y=a+βx中a,β的情況。解下式:
其擬合功能實現(xiàn)如下:
經(jīng)過擬合后的圖形如圖6所示。
6 結(jié) 語
基于傳感器實驗臺的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將傳感器實驗過程清晰地展現(xiàn)在學(xué)生面前,使學(xué)生能夠了解數(shù)據(jù)的變化趨勢和浮動范圍等。在對數(shù)據(jù)處理顯示的同時也可以將數(shù)據(jù)存儲起來。系統(tǒng)不僅可以完成傳感器的靜態(tài)實驗,還可以完成簡單的動態(tài)實驗,提高了實驗的可靠性和精確性。通過學(xué)生使用證明,它可以很好地對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行采集處理以及顯示等功能的實現(xiàn),可以很好地完成多門課程的實驗。
根據(jù)一組測量數(shù)據(jù)求回歸方程的具體做法主要包括以下2個方面:首先確定數(shù)學(xué)表達(dá)式即回歸方程的類型;其次,確定回歸方程的及常數(shù)項α、β等數(shù)值。這里采用最小二乘法進(jìn)行曲線擬和。
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