采用虚拟仪器技术的油品含水量检测系统

经A/D转换的信号由PCI-6024E卡传给计算机的虚拟仪器工作环境，就可以进行下一步的处理的。

2.2 软件设计

LabVIEW是基于图形开发、调试和运行程序的集成化环境，也是目前国际上唯一的编译型图形化编程语言。目前，在以PC机为基础的测试和工控软件中，LabVIEW的市场普及率仅次于C++/C语言。LabVIEW具有以下优点：流程图式的编程、不需预先编译就存在语法检测和调试过程数据探针的使用、丰富的VI库和仪器面板素材库、信号处理分析和近600种设备的驱动程序（可扩充）、通用的设计解决方案库等。因此，LabVIEW受到越来越多的工程师和科学家的青睐。
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    LabVIEW中任何一个VI都是由三部分组成：一个可交互的用户界面，称为前面板，它相当于实际仪器的操作面板；一个相当于原代码的流程图，采用图形化编程方式；一个与其它VI连接的图标/连接器，用于在主VI中调用子VI。

一台仪器面板的合理设计有助于功能的实现，并方便用户操作。油品含水量智能检测仪能实现数据的采集、处理和输出。因此前面板应设置多段开关以实现不同的数据处理方法，而这些数据处理结果并不要求同时观测；面板上的主要部分是显示图形和数据的窗口，可以采用多窗口来实现不同信号的同时输出；面板上还应有必要的控制窗口和开关，以实现对仪器的操作控制，如油口号、设备号、采样通道号、采样率、缓冲区大小、每次存储数据量等操作控制。图6为数据采集与存储的前面板，图7为油品含水量检测的前面板。
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    数据处理功能通过设计框图程序来实现，它是油品含水量检测仪的核心，它要实现的功能包括：

（1）水分信号和温度信号的采集和预处理

对水分信号和温度信号进行采集和用适当的方法进行预处理后，将不同温度、不同水分下的温度电压和水分电压以二维数据表的形式存储数据文件，为信息融合作准备。

（2）对预处理后的信号进行信息融合

经过预处理的信号，根据前面板发出的控制信号，采用不同的信息融合方法以实现不同的分析。信息融合的目的是消除温度这一干扰量对水分的影响。

图8 数据处理与结果输出流程图

    图8是采用曲面拟合法进行信息融合的LabVIEW程序框图。在软件的实现过程充分利用了LabVIEW软件本身所提供的分析工具，从而避免了大量的底层软硬件开发工作。充分利用VI具有层次化、结构化的特点，使编程尽可能简单。

利用上述方法构成的油品含水量检测仪，在实际中证明能够满足设计要求。将多传感器信息融合技术应用于油品含水量测量系统中，解决了传感器的非线性和温度对水分的交叉灵敏度问题，能提高系统对目标参量的辨能力及快速有效获得高精度的测量结果。同时将虚拟仪器技术引入该检测系统，采用图形化编程软件LabVIEW进行程序设计，使得界面设计灵活、简单，测量直观，操作简单易行。本系统的开发周期短，能够根据不同的要求方便地升级。