基于LabVIEW的单片机虚拟仪器技术在压电传感器信号采集中的应用

本文主要讨论了一种采用USB2.0技术的监测仪与传统监测仪的比较，以及其在用户程序设计中的应用。系统设计使用了Microchip公司的TMC260/TMC261/TMC262步进电机驱动芯片，并通过Visual C++6.0环境下的API函数封装为USB.DLL连接库。用户程序通过建立与外设的连接，调用封装的EzBulk_DataOut、EzBulk_DataIn、EzOpenDevice和EzCloseDevice函数实现数据传输。 关键知识点包括： 1. **USB2.0接口技术**：文章强调了使用USB2.0技术的优势，如速度快（可达28MB/S）、性能高和占用CPU资源较少，这使得系统在电磁干扰较强的环境下仍能稳定工作。 2. **用户程序设计**：介绍了如何在Visual C++中使用API函数封装成USB.DLL，通过动态链接库在VB中调用，简化了数据传输过程。 3. **精度提升方案**：创新点在于从采样原理、采样保持电路、采样周期确定、CPU运算优化等多个角度提出了提高监测仪精度的方法，这不仅涉及硬件选择（如压电加速度传感器），还涉及到软件算法优化。 4. **压电加速度传感器**：文中提到的988型高冲击压电传感器，是用于高冲击信号采集的重要元件，其输出的电压或电荷与加速度成正比，是实时记录高速侵彻过程的关键。 5. **虚拟仪器技术**：文章利用LabVIEW这一虚拟仪器平台进行信号采集，相比于传统测试系统，虚拟仪器提供了更高的可再用性、系统可靠性和测量精度。 6. **系统硬件与工作原理**：系统硬件主要包括AVR系列ATmega32L单片机、加速度传感器、信号调理电路（包含低通滤波和电荷放大电路）以及RS-232通信电路，单片机负责模拟量到数字量的转换并通过串口传输至上位机。 通过这些技术的应用，本文提出了一种高效的监测仪设计，能够显著提升测量精度并优化系统性能。