绝对光电编码器虚拟实验设计

CHANGSHAUNIVERSITYOFSCIENCE&TECHNOLOGY毕业设计题目：绝对光电编码器虚拟实验设计学生姓名：陈锦常学号：200752050228班级:07-02班专业：测控技术与仪器指导教师：傅俊庆2011年6月绝对光电编码器虚拟实验设计学生姓名：陈锦常学号：200752050228班级：07-02班所在院(系):汽车与机械工程学院指导教师：傅俊庆完成日期:2011年6月5日毕业设计（论文）任务书汽车与机械工程学院测控技术与仪器专业2007-2班题目：绝对光电编码器虚拟实验设计任务起止日期：2011年3月7日～2011年6月10日学生姓名陈锦常学号200752050228指导教师傅俊庆教研室主任年月日审查院长年月日批准一、毕业设计（论文）任务课题内容：随着虚拟现实技术的快速发展,以虚拟现实技术为基础而，创建的虚拟实验技术也将日趋成熟,这种虚拟实验的方式能给人一种身临其境感觉,可以获得如同在现实实验室里近距离进行现场操作一样的体验,为实验者提供了生动、真实的实验场景。本课题拟采用Matlab/Simulink、Labview、VB语言、以及Flash技术设计绝对光电编码传感器虚拟实验。对虚拟试验的要求如下：（1）能够直观的看到绝对光电编码传感器的原理图形，并指出其原理；（2）配置相应的测量电路，能够根据电路数学模型对传感器信号进行检测放大；（3）能够进行原理性试验，并提供相关的应用实验演示。课题任务要求：1、收集和阅读与虚拟实验设计的相关资料；2、熟悉绝对光电编码传感器原理；3、熟悉绝对光电编码传感器实验的内容和实验过程，并决定本虚拟实验的内容；4、选择并决定虚拟实验设计的软件环境；5、设计虚拟实验并完成相关程序设计调试；6、撰写虚拟实验设计说明书一份（毕业设计论文）;7、至少阅读一篇与本课题有关的外文资料，并翻译为中文，打印好附于毕业设计说明书后课题完成后应提交的文件和图表（或设计图纸）1.开题报告一份；2.设计说明书一本,即毕业论文（含中英文摘要、概述、系统分析、虚拟实验设计,使用说明书、设计总结，参考文献，并附程序全部源代码）。3.虚拟实验软件一套（含源程序、打包的安装程序和软件安装、使用说明书）。4.相关英文资料及译文一篇主要参考文献与外文翻译文件（由指导教师选定）1.付俊庆.Matlab基于声卡的虚拟动态数据分析仪[Ｊ].长沙交通学院学报,2003,(1).2.王建民，机电工程测试与信号分析[M]，中国计量出版社，2004。3.刘君华主编，基于LabVIEW的虚拟仪器设计[M]，西安交大出版社，2003。4.美国NI公司著汪敏生等译著，Labview基础教程[M]，2002。5.张健，陈明，虚拟现实技术在高职实验教学中的应用研究[J]，中国商界，2008.66.郑丹，网上虚拟实验教学模式的研究与探讨[J]，高校实验室工作研究，2008.097.张红美、孔德国,对虚拟实验在物理教学中的几点思考[J],才智,2008.178.Eckhoff,ElizabethC.;Eller,VickiM.;Watkins,SteveE.;Hall,RichardH.Interactivevirtuallaboratoryforexperiencewithasmartbridgetest[A]，2002ASEEAnnualConferenceandExposition[C]:ViveL'ingenieur，20029.ELIANEG.GUIMÃRES，REAL—AVirtualLaboratoryBuiltfromSoftwareComponents[A]，PROCEEDINGSOFTHEIEEE[C],VOL.91,NO.3,MARCH200310.CharlesE.Hughes,J.MichaelMoshell,Sharedvirtualworldsforeducation:theExploreNetexperiment[J],MultimediaSystems(1997)5:145–154同组设计者注：1.此任务书由指导教师填写。如不够填写，可另加页。2.此任务书最迟必须在毕业设计（论文）开始前一周下达给学生。3.此任务书可从教务处网页表格下载区下载二、毕业设计（论文）工作进度计划表工作进度日程安排序号毕业设计（论文）工作任务周次12345678910111213141516171819201收集与文献阅读相关文献资料2翻译一篇英文文献3撰写开题报告并进行总体方案设计4编制虚拟实验程序及相关软件5调试并完善虚拟实验6总结虚拟实验设计并撰写毕业论文7修改并完善论文8准备答辩910注：1.此表由指导教师填写；2.此表每个学生人手一份，作为毕业设计（论文）检查工作进度之依据；3.进度安排请用“一”在相应位置画出。三、学生完成毕业设计（论文）阶段任务情况检查表时间第一阶段第二阶段第三阶段内容组织纪律完成任务情况组织纪律完成任务情况组织纪律完成任务情况检查记录教师签字签字：日期：签字：日期：签字：日期：注：1.此表应由指导教师认真填写。阶段分布由各学院自行决定。2.“组织纪律”一档应按《长沙理工大学学生学籍管理实施办法》精神，根据学生具体执行情况，如实填写。3.“完成任务情况”一档应按学生是否按进度保质保量完成任务的情况填写。包括优点，存在的问题与建议4.对违纪和不能按时完成任务者，指导教师可根据情节轻重对该生提出忠告并督促其完成。四、学生毕业设计（论文）装袋要求：1.毕业设计（论文）按以下排列顺序印刷与装订成一本（撰写规范见教务处网页）。(1)封面(2)扉页(3)毕业设计（论文）任务书(4)中文摘要(5)英文摘要(6)目录(7)正文(8)参考文献(9)致谢(10)附录（公式的推演、图表、程序等）(11)附件1：开题报告（文献综述）(12)附件2：译文及原文影印件2.需单独装订的图纸（设计类）按顺序装订成一本。3.修改稿（经、管、文法类专业）按顺序装订成一本。4.《毕业设计(论文)成绩评定册》一份。5．论文电子文档[由各学院收集保存]。学生送交全部文件日期学生（签名）指导教师验收（签名）CHANGSHAUNIVERSITYOFSCIENCE&TECHNOLOGY毕业设计（论文）题目：绝对光电编码器虚拟实验设计学生姓名：陈锦常学号：200752050228班级:07-02班专业：测控技术与仪器指导教师：傅俊庆绝对光电编码器虚拟实验设计绝对光电编码器虚拟实验设计摘要随着计算机技术的发展应用，虚拟实验代替传统实验越来越普遍。虚拟实验的作用也越来越明显,它给人以生动,真实的感觉,而且实验方便快捷,节约很多的资源和时间。本文对绝对光电编码器等做了介绍并基于虚拟软件LabVIEW对绝对光电编码器虚拟实验进行设计，实验能够直观地看到绝对光电编码器的内部结构以及测量原理,同时使用绝对光电编码器对角度测量，计数器，转速表以及电梯定位进行模拟实验,使之直观地看到实验的全过程。本论文对学生了解虚拟实验以及掌握绝对光电编码器的实验有很好的帮助。关键词：虚拟实验；LabVIEW软件；绝对光电编码器；模拟绝对光电编码器虚拟实验设计DESIGNOFVIRTUALEXPERIMENTOFABSOLUTEOPTICALENCODERABSTRACTWiththedevelopmentandapplicationofthecomputer’stechnology,virtualexperimentinsteadoftraditionalexperimentisbecomingmoreandmorecommon.Theroleofvirtualexperimentisbecomingmoreandmoreobvious,itgivesapersonwithafeelingofvividandtrue,itisconvenientandtime,savingalotofresources.ThispaperhasintroducedanddesignedwhatbasedonthevirtualsoftwareofLabVIEWtoabsolutephotoelectricencodervirtualexperiment.Theexperimentcanintuitiveyseetheinternalstructureandthemeasurementprincipleofabsolutephotoelectricencoderandthewholeprocessofseeingexactlyifyouusetheabsolutephotoelectricencodertodosimulationexperimentforanglemeasurement,counter,rotationalspeedandelevatorpositioning.Thispaperisgoodforstudentstounderstandandgraspthevirtualexperimentofabsolutephotoelectricencoder.Keywords：virtualexperiment;LabVIEWsoftware;Absoluteopticalencodersensor;Simulation绝对光电编码器虚拟实验设计目录1绪论………………………………………………………………………11.1虚拟实验室…………………………………………………………11.1.1虚拟实验室的概念……………………………………………….11.1.2虚拟实验室的结构及功能………………………………………11.1.3虚拟实验室的特点……………………………………………….21.1.4虚拟实验室的分类………………………………………………21.2虚拟实验……………………………………………………………31.2.1虚拟实验的概念…………………………………………………31.2.2虚拟实验的特点…………………………………………………32绝对光电编码器………………………………………………52.1光电编码器概述……………………………………………………52.2增量式光电编码器…………………………………………52.3绝对光电编码器……………………………………………………62.3.1结构及特点……………………………………………………….62.3.2码制与码盘……………………………………………………….62.3.3二进制码与格雷码转换………………………………………….72.4混合式光电编码器…………………………………………………….....82.5光电编码盘制作技术………………………………………………..83软件平台的选择与LABVIEW…………………………………………………93.1软件平台介绍…………………………………………………………93.2LabVIEW应用程序……………………………………………………….104虚拟实验的设计以及实现…………………………………………………134.1绝对光电编码器虚拟实验系统整体结构……………………………….134.2绝对光电编码器实验内容设计……………………..……………………134.2.1测量原理实验…………….………………………………………..13绝对光电编码器虚拟实验设计4.2.2角度测量实验…………….………………………………………..144.2.3计数器实验……………….………………………………………..144.2.4转速表实验……………….………………………………………..144.2.5电梯定位实验…………….………………………………………..144.3虚拟实验操作说明……………………………………………….……….154.3.1进入主界面……………….………………………………………..154.3.2测量原理实验操作……….………………………………………..164.3.3角度测量实验操作……….………………………………………..184.3.4计数器实验操作