PCL711B采集卡在测微仪数字化中的应用.doc

1、摘 要本文根据任务书的要求设计了微位移运动的数字化测量系统。在分析模拟测量系统的设计思想和工作原理的基础上，对实验室所需的测量要求进行了合理的选择，包括种类、型号、技术参数等。为了对整个测量系统的运行进行控制，并对采集到的数据进行处理，编制了系统管理控制软件，本系统软件用Visual Basic 6.0编写控制界面，运行在Windows2000或Windows XP操作系统下，通过该软件能够显示微位移数据。本文在对PCL711B数据采集卡进行分析的基础上，将其应用于数字化电感测微仪的数字化改造。微位移经电感测微仪检测，变换成模拟电压量，传送到PCL711B数据采集卡，用数据采集卡把模拟量转化为

2、数字量，再用数字量在计算机上显示出来。测量软件用Visua Basic 6.0开发，通过对PCL711B数据采集卡进行一定的操作，实现包括自动定时采集数据、手动采集数据、数据存储等功能。本文阐述了系统方案设计、微位移机构测绘、PCL711B卡编程的流程分析、应用程序设计、运行效果分析等工作。指针式电感测微仪在机械零件的误差测量、物件的厚度测量、微位移的测量等方面有广泛的应用，利用微机的软硬件资源将指针式电感测微仪改造为数字化测量系统，以便对测试结果进行读数、存储、打印、以及进一步的数据分析处理，同时可制作美观廉价的虚拟仪器面板。在基于IPC的数据采集系统中采集卡是关键部件。关键词：微位移；PC

3、L711B；数据采集；Visual Basic 6.0AbstractAccording to the requirements, this paper designs the digital measurement system of micro-displacement movement. After analysis the design and work principle of analog measurement system, reasonable choice has done on the requirements of lab measure, including type

4、s, model, technical parameters, etc. To control the operation of the measurement system, and to control the collected data processing, management software is made. The system uses Visual Basic 6.0 to make the control interface, running in Windows2000 or Windows XP operating system, and achieve the f

5、unction of the displaying micro-displacement data.This paper base on carrying out the analysis of the PCL711B data collecting card ,it make it have application in Digilalization transformation of Digital inductive micrometer. Micrometric displacement is detected by inductance micrometer,transfered t

6、o simulation voltage quantity,and then transmit it to the PCL711B Data collecting Card,show it on the PC. Measurement software is developed in Visua Basic 6.0,according to the operations of PCL711B Data collecting Card,to achieve the functions of automatic and timing collecting data,manual drive col

7、lecting data,data memory etc. This paper makes a presentation on system desin,micro displacement mapping,Flow analysis of PCL711B Cards programming ,applications design,operational effect analysis etc.Pointer type inductive micrometer have extensive application in the error of measurement of mechani

8、cal parts, thickness measurement of objects,measurments of micro movement .etc,in the use of computer hardware and software resources, reconstruction Pointer type inductive micrometer to Digital measuring system,it makes the test result in the read , store,print,and further analysis of data more con

9、venient,at the same time , we can make it Beautiful cheap virtual instrument panel.Base on the IPC data collecting , data collecting card is the key parts.Keywords: micro displacement, PCL711B, Data acquisition, Visual Basic 6.0目 录引言11 微位移测量的背景、现状及将来发展22 本课题的研究内容和要求53 系统方案设计63.1 方案连接草图63.2 系统硬件设计63.

10、2.1 系统工作原理63.2.2 连接电路设计73.2.3 模拟量输入电路连接设计73.2.4 位移传感器概述83.2.5 数字输出电路连接93.2.6 PCL711B介绍103.2.7 PCL711B卡设置133.2.8 指针式电感测微仪153.2.9 机械机构154 软件设计174.1 Visual Basic语言程序介绍174.2 LED虚拟显示器控件244.3 主程序264.3.1 主程序流程图264.3.2 主程序代码274.3.3 定时采集数据子程序的流程图324.3.4 定时采集数据子程序的代码324.3.5 程序调试335 结论34谢 辞35参考文献36 引言数据采集，又称数据

11、获取，是利用一种装置，从系统外部采集数据并输入到系统内部的一个接口。数据采集技术广泛引用在各个领域。比如摄像头，麦克风，都是数据采集工具。 被采集数据是已被转换为电讯号的各种物理量，如温度、水位、风速、压力等，可以是模拟量，也可以是数字量。采集一般是采样方式，即隔一定时间（称采样周期）对同一点数据重复采集。采集的数据大多是瞬时值，也可是某段时间内的一个特征值。准确的数据量测是数据采集的基础。数据量测方法有接触式和非接触式，检测元件多种多样。不论哪种方法和元件，均以不影响被测对象状态和测量环境为前提，以保证数据的正确性。数据采集含义很广，包抱对面状连续物理量的采集。在计算机辅助制图、测图、设计中

12、，对图形或图像数字化过程也可称为数据采集，此时被采集的是几何量（或包括物理量，如灰度）数据。在互联网行业快速发展的今天，数据采集已经被广泛应用于互联网及分布式领域，数据采集领域已经发生了重要的变化。首先，分布式控制应用场合中的智能数据采集系统在国内外已经取得了长足的发展。其次,总线兼容型数据采集插件的数量不断增大,与个人计算机兼容的数据采集系统的数量也在增加。国内外各种数据采集机先后问世，将数据采集带入了一个全新的时代。而本文介绍的是用PCL711B数据采集卡对外部物理量进行采集（精密的机械机构微小位移量），很好地解决了平时相关研究人员的在研究工作中愈到的关于微小位移或者机械震动方面的问题，并

13、且通过PC机这个平台，使用Visual Basic制作友好界面，更方便人们对这类数据采集使用，给科学研究提供了方便。1 微位移测量的背景、现状及将来发展第九届CIMT2005中国国际机床展览会上展示了当今世界位移测量技术最新的发展和最新型的传感器，并将数控技术和数控机床推向更高精度、更高速度、更高可靠、更高效率的发展，也将数显技术和数显量具推向一个新的高度。最新发展主要体现在三个方面;（1）绝对式光栅尺在控制系统中逐步取代现在通用的增量式光栅尺，并广泛应用于反馈控制系统和数控机床。采用绝对式光栅尺的测量系统在设备通电的同时后续电路就可以获得绝对位置，不再需要在开机后寻找参考零位，提高了系统的可

14、靠性和工作效率;（2）单场扫描光栅尺将逐步取代现在通用的四场扫描光栅尺。这将大幅度提高光栅尺的精度、分辨力、速度和抗污染的能力。这是光栅传感器最重要的发展，使光栅测量系统达到了一个新的技术高度;（3）量具目前普遍采用的增量式容栅测量系统是不能防水的，有一半的容栅量具将会被防水型绝对式电磁感应式测量系统所取代，尤其是数显卡尺。因为容栅是变电容栅式测量系统，空气是作为介质要受到湿度的影响，在不改变数显卡尺的栅式结构条件下采用变电感的测量系统，这就能防水，将容栅的防护等级从IP40提高到IP67；另外在增量式码道旁边再增加绝对式码道，采用绝对式编码技术通电后不需要对零，在点位测量时也不会产生超速错误

15、。今后普及型的量具仍会采用容栅测量系统，而防水型的都会采用电磁感应测量系统。 现代的数据采集系统在系统初始化、编程、修改、扩充等方面,变得比过去更加容易。变换器的技术进展,允许以更高的分辨率,更快的采样速率和更低的成本实现更精密的测量其他硬件的改进使功能模块能够互换。这些功能模块通过对电流、电压和电阻的检测,实现对诸如应变、温度、压力和流量等物理量的测量。附加模块有助于控制任务的圆满完成。各制造厂家正在用接口技术如变压器祸和光隔离技术来消除“黑盒子”接口和解决噪声间题。大多数数据采集系统使用菜单驱动软件,用户可以采用诸如这样的高级语言或用提供更高级控制的扩展型语言来编程。为了增强数据显示能力,

16、也可买到作图软件包。不久以前,要实现一个数据采集系统还需要购买一台计算机，购买或设计接口板,然后把这些硬件组合起来,并研制驱动这些硬件的软件这一切,说起来容易,做起来难。把这样的系统建立并运行起来,不仅要耗费大量的时间,而且投资巨大。结果,尽管工程师们需要精良的测量设备,但他们总是有点不愿意从事数据采集系统研制开发工作。这样的系统投入运行,常常只在有限的应用中,完成一项任务。显然,要想使这样的系统有较高的效费比,其测量或采集任务必须在一个相当长的时间里保持不变。如果任务改变,我们就又要付出巨大的努力来重新组合这个系统,从而导致开支增加,成本提高。幸而,上面所述的情况已不再是一成不变的了。技术的进步已经消除或显著地减少了上述的在系统实现中出现的大多数问题