一种虚拟仪器无纸记录仪的设计

赵乾　李喜鸽

【摘 要】文中基于虚拟仪器无纸记录仪的功能需求，详细的进行了主界面设计、转速模块的设计、温度模块的设计3个模块的设计。

【关键词】虚拟仪器；无纸记录仪；转速模块；温度模块

0.引言

现代社会是信息时代，所以几乎所以的办公室都在使用无纸记录仪，它可以进行存储、显示、记录大量的数据，既方便又节约。但是它还是有一些缺点的，那就是不能分析和挖掘数据，导致只能看到数据的表面，一些实时信息就没有了它的价值。这个时候出现了虚拟仪器，它打破了以前仪器的原有模式，把一些现代化的技术整合在一起，是智能仪器后的又一科学壮举。

1.基于虚拟仪器无纸记录仪的设计

1.1 功能需求

虚拟仪器用在现代工业的主要是信息采集。在信号输入的时候，要现场测量信号，内容包括压力、温度、转速等不同的信号，有时候要求同一时间进行测量和记录。所以虚拟记录仪都具备多个管道测量的功能。测量的信号的过程有转换电量、变换电压值、AD变换。一般转换用电量要用到传感器，而变换电压值要用到调理装。最后形成ADC数值，这个数值我们也不能看到，所以还要经过微处理器转换成我们需要的数值，而用户自己设置的信号的型号和测量数值和我们需要的数值之间的关系是主要的依据，根据这个依据对测量数值进行转换，最后就是我们需要的数值。在转换过程中，会出现一些误差，我们要准确的把握，然后再添加上。

数据记录仪还可以监测数据，它可以把记录的很多有用数据进行回放，这样事后人就可以分析这些数据是怎么来的，怎么出处理才好，这也就是我们所说的数据监测。那么监测是在什么地方进行的呢？例如机械系统主要在实践领域和频率领域上进行监测。

数据记录仪数据存储的时候也出现了问题，一般准备测量的数据很大，计算机的容量是有限的，这样就有时候不能存储。现在大部分都用数据库存储。以前大部分人都是把准备测量的数据存储在硬盘和磁带中，但是硬盘和磁带一般容量很小，这样就要把硬盘和磁带里德数据转存在大容量的光盘中或者其他大容量的东西中，这样数据就很难管理。

1.2基于虚拟仪器无纸记录仪流程图设计

图1无纸记录仪信号流图

如上图，虚拟仪器无纸记录仪包括传感器、信号调理系统、数据采集系统、软件系统和数据库系统。它们的主要功能如下：

传感器的作用主要是用来转换的。一般是把一些测量的物理量转换成模拟信号。

电信号只是模拟信号，是不可以直接转换成我们看到的数据的，这就要我们做一下转换，那就是把模拟信号转换成可以直接转化的电压信号。这就要用到信号调理系统。

数据采集系统主要作用就是数字处理，这样便于计算机处理数据。因为以前的数据都是连在一起的信号，这样不能转换成我们看到的数据，我们要把它变成离散的数字信号才可以进行下一步的转换。

软件系统主要是把数字信号通过监视器监测和面板输出作用下转化为我们可以看到的数据。

数据库系统主要是用来存储之前有用的数据，它可以把不同的数据分类保存，这样数据管理起来很方便。

对于本系统，详细的设计方案如下：

列出系统需要测量的数据，根据这些数据制定一个可以实现的方案，最好是书面形式。然后根据这个方案制定一个程序，这个程序包括功能菜单和子程序。规划每个功能子程序的内容，然后设计这些子程序。也要设计出来包括这些子程序的功能菜单，这样就可以把它们联系在一起了。要对每个子程序进行单独的测试，要保证它们可以单独的运行，也可以在菜单中找到。如果不可以，就要进行修改。这样系统如果想要移到别的地方和增加功能就很方便。

2.主界面设计

测试系统的主界面和一般网页的主界面是一样的，主要是有几个不同功能的菜单组成，比如文件、编辑、查看等，每个菜单下又有许多的程序，每个程序都可以自己单独打开。主界面还有一点和其他的网页不同，那就是有压力监测、转速监测、温度监测三个不同功能的按钮还有一个退出按钮。

你如果想要把一个数据用这个系统来完成，比如你想测控温度，那么你就用温度监测，就会出现一个子菜单，你想怎么做，就可以用上面的功能菜单完成。这就是我们说的菜单功能。

图2主程序前面板

3.转速模块的设计

在前面板中，要显示波形曲线并且能够实时显示转速具体数值。在本模块中，采用波形中一个波形图控件，每一个控件在同一时间内只能够显示相应的波形或具体转速。采用数值中的数值显示空间，实时显示被测物的转速。

4.温度模块的设计

在本模块中，采用波形中的两个波形图控件，每一个控件在同一时间内只能够显示相应的相电压或温度的波形。采用数值中的温度计控件，在每一时刻通过温度计形象的显示温度的大小。

【参考文献】

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