基于labVIEW的湿度传感器自动测试系统的研究与开发

分 类 号：TP206 单位代码：10183

研究生学号： 2007512086 密 级：公开

吉 林 大 学 硕士学位论文 基于labVIEW的湿度传感器自动测试系统的研究与开发 Development of an auto test system for humidity sensors based on LabVIEW 作者姓名：王书娟 专 业：微电子学与固体电子学 研究方向：电子功能材料与元器件 指导教师：张彤 教授

培养单位：电子科学与工程学院

2009年5月

基于labVIEW的湿度传感器自动测试系统的研究与开发

Development of an auto test system for humidity sensors based on

LabVIEW

作者姓名：王书娟

专业名称：微电子学与固体电子学

指导教师：张彤 教授

学位类别：工学硕士

答辩日期：2009年6月 2日

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吉林大学硕士学位论文原创性声明

本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独

立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

学位论文作者签名：王书娟

日期： 2009 年 6月 2日

提 要

本论文主要研究了基于LabVIEW的湿度传感器自动测试系统。首先讨论了当前已有

湿度传感器测试系统的特点和所存在的问题，提出在湿度传感器测试系统中引入虚拟仪器的必要性。介绍了虚拟仪器的概念、软硬件体系机构、性能特点，提出一套基于LabVIEW软件开发平台的湿度传感器虚拟仪器构建方案。以上海仪器仪表研究所生产的ZL5型智能LCR测量仪为硬件基础，采用Agilent公司生产的82350A GPIB接口卡和GPIB电缆将仪器和PC机连接起来，在LabVIEW开发平台下，编制了功能强大的通信、测试与处理软件，组成了一套湿度传感器的自动测试系统。该系统可以对湿敏元件的响应恢复特性、湿敏特性、频率特性、复阻抗特性和电容特性等进行实时测量，极大的提高了实验效率，减少了实验误差。

目 录

第1章 绪 论..................................................1

§1.1虚拟仪器概述..........................................1

§1.1.1虚拟仪器技术的由来...............................1

§1.1.2虚拟仪器技术的优点...............................2

§1.1.3虚拟仪器技术的发展前景...........................4

§1.1.4 虚拟仪器的硬件系统...............................4

§1.1.5 虚拟仪器的软件系统...............................6

§1.1.6虚拟仪器图形化软件开发工具LabVIEW................7

§1.2湿度传感器概述........................................9

§1.2.1湿度传感器的工作原理.............................9

§1.2.2湿度及其表示方法.................................9

§1.2.3湿度传感器的分类................................10

§1.2.4湿度传感器的表征参数............................11

§1.3 本论文的研究背景及主要内容...........................13

§1.3.1 本论文的研究背景...............................13

§1.3.1 论文研究的主要内容..............................14

第2章 自动测试系统的硬件设计................................15

§2.1 湿敏元件的制作......................................16

§2.2 湿度发生装置........................................17

§2.3 ZL5 型智能LCR 智能测量仪............................18

§2.4 GPIB-PCI转换卡......................................19

§2.4.1 GPIB工业总线技术...............................19

§2.4.2多功能数据采集卡82350A..........................22

§2.5 本章小结............................................23

第3章 自动测试系统的软件设计................................24

§3.1 自动测试系统通信的实现..............................24

§3.1.1 GPIB接口的LabVIEW编程方式.....................24

§3.1.2 ZL5智能LCR测量仪的数据输出格式................25

§3.1.3 远控时的接口编码和GPIB总线编程命令.............27

§3.2测试系统的软件设计思想...............................30

§3.2.1用LabVIEW设计虚拟仪器的方法....................30

§3.2.1 测试系统的软件模块设计思路......................30

§3.3系统软件各功能模块设计...............................32

§3.3.1响应恢复曲线测量程序的设计......................32

§3.3.2湿敏特性曲线测量程序的设计......................33

§3.3.3复阻抗图谱测量程序设计..........................35

§3.3.4电容特性曲线测量程序的设计......................36

§3.4 本章小结............................................38

第4章 自动测试系统的特性及数据采集与分析.....................39

§4.1 自动测试系统的特性..................................39

§4.2 自动测试系统的实验数据采集与分析.....................39

§4.2.1 高分子电阻型湿敏元件的电特性测试................40

§4.2.2 ZnO纳米纤维材料制作的湿敏元件的电特性测试......42

§4.3 本章小结............................................44

参考文献.....................................................45

攻读硕士期间发表的论文.......................................49

致 谢.......................................................50

摘 要........................................................1

Abstract......................................................3

第1章 绪 论

§1.1虚拟仪器概述

所谓虚拟仪器，是指在以计算机为核心的硬件平台上，由用户设计定义，具有虚拟

面板，其仪器的大部分测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。仪器的面板由显示在计算机上的软面板来代替，信号的获取和信号的分析、处理、存储及打印等功能完全由软件来实现。其实质是利用计算机显示器的显示功能来模拟传统仪器的控制面板，以多种形式表达输出检测结果；利用计算机的软件功能实现信号数据的运算、分析和处理； …… 此处隐藏：11705字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……