基于虛擬儀器的平面機構(gòu)創(chuàng)意組合實驗臺測控系統(tǒng)設
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2．2．3 數(shù)據(jù)的分析及處理
數(shù)據(jù)分析與處理模塊包括數(shù)據(jù)的邏輯計算、測試信號的圖形顯示、測量過程中特性參數(shù)的顯示、誤差的分析、信號的濾波等，通過該模塊的工作，可以輸出非常精確的數(shù)據(jù)及其對應的曲線。
(1)信號濾波
算術平均值濾波法就是連續(xù)取n個采樣值進行平均。其數(shù)學表達式為：
算術平均濾波法用于對一般具有隨機干擾的信號進行濾波。這種信號的特點是圍繞著一個平均值，在某一范圍附近作上下波動。算術平均濾波法對信號的平滑程度完全取決于N在系統(tǒng)誤差的情況下，當n→∞，
項噪聲信號趨近于零，其平均值趨向于最大期望值，但是實際上N較小時，平滑度低，但靈敏度高。應根據(jù)具體情況選取N，既保證濾波效果，又盡量減少計算時間。(2)誤差處理
回轉(zhuǎn)運動誤差包括傳動誤差和回程誤差。測量傳動誤差，可以采用手工轉(zhuǎn)動使電機的轉(zhuǎn)速不超過10 r／min，當電機轉(zhuǎn)動后，通過輸入、輸出傳感器分別測量輸入、輸出角位移，得到的試驗數(shù)據(jù)可以在計算機內(nèi)進行顯示和記錄。瞬時傳動誤差=輸入轉(zhuǎn)角／理論傳動比-輸出轉(zhuǎn)角，可以擬合相應的曲線。在測量回程誤差時，去掉電動機、轉(zhuǎn)動輸入傳感器，當在某一個角位移處，使輸出端不動，輸出端反轉(zhuǎn)，所反向產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角為回程誤差，在若干個角位移處試驗，可以擬合出一條回程誤差曲線。
2．2．4 數(shù)據(jù)的保存與恢復
數(shù)據(jù)保存模塊可以對實時測量的數(shù)據(jù)進行保存，數(shù)據(jù)恢復模塊可以對以往測試的數(shù)據(jù)曲線重新顯示，以利于對比分析等。
2．3 試驗驗證
為驗證本試驗臺測控系統(tǒng)設計的可行性，現(xiàn)通過試驗臺對某曲柄搖桿機構(gòu)擺桿擺動角度進行測試，主要完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)輸入、信號處理、數(shù)據(jù)分析、結(jié)果顯示和測試結(jié)果處理等。檢測系統(tǒng)前面板如圖6所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/187775.htm
圖6右上角即為系統(tǒng)輸入?yún)?shù)，包括采集參數(shù)和數(shù)據(jù)處理參數(shù)，可以根據(jù)測試對象的不同，測試條件的不同進行靈活的設置；右下角為系統(tǒng)輸出參數(shù)，可以根據(jù)要求顯示擺桿擺角以及角速度和角加速度的極限值，從而為高速運動的系統(tǒng)在一定的工作條件下的振動和噪聲等研究提供一定的依據(jù)；左側(cè)為曲線圖和操作按鈕，除了可以顯示擺動角度和時間之間關系的曲線圖外，還可以顯示擺動角度和主軸轉(zhuǎn)角之間關系的曲線圖，這樣對于主軸轉(zhuǎn)速有一定變化的情況下的動態(tài)系統(tǒng)，可以進一步研究動力和從動件之間的關系。兩個曲線圖分別表示擺角與主軸轉(zhuǎn)角之間的關系和擺角與時間之間的關系，橫坐標直接標注出了兩種測試的方式即主軸轉(zhuǎn)角和時間，縱坐標對于不同曲線的意義通過曲線圖右上角的顯示用不同顏色代表不同的運動性質(zhì)，白色、紅色、綠色分別代表擺動角度、角速度、角加速度，這樣既簡單又清晰的描述除了不同的對應關系，在同一個曲線圖中描述出一個測試對象的不同運動性質(zhì)，更有利于對于同一測試對象不同運動特性的分析與研究。
3 結(jié)語
基于虛擬儀器的平面機構(gòu)創(chuàng)意組合試驗臺是在原有測控試驗臺基礎上，引進虛擬儀器技術，使其通用性更強，實驗系統(tǒng)組件更靈活，數(shù)據(jù)處理能力更強，測量數(shù)據(jù)更準確、更快捷，其開放的環(huán)境更有利于發(fā)揮學生的能動性和創(chuàng)造性。同時，LabVIEW軟件是一種圖形化語言，更適合于工程技術人員應用，實驗過程中可以根據(jù)需要自行編制測試軟件或修改軟件部分模塊，從而實現(xiàn)開放式試驗的目的，不但可以進行基礎性的教學試驗，而且可以進行相應的科研試驗項目。
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