现代自动检测和自动控制都离不开传感器,它是测试与控制系统的首要环节,它能把被测物理量直接转换为与之有确定对应关系的并容易检测的电信号输出,以满足信息的分析、处理等要求。本系统选择了Heimann的TPS4339热电堆探测器。主要是用来检测待测气体所处于吸收波长的光能量的变化。

数据采集是采用NI公司推出的PCI-6221数据采集卡,是基于计算机PCI总线技术,属于M系列卡,只支持DAQmx的数据采集方法。PCI-6221提供16路带37针D-Sub的模拟输入,16位的A/D 转换器,采样率可达到250 kS/s [3]。图3所示是PCI-6221数据采集系统的结构框图。

红外传感器的信号是通过CB-68LP接线端子和SHC68-68-EP电缆送入数据采集卡。采集卡对采集到的信号进行A/D装换,然后通过NI DAQmx驱动与操作系统联系,将采集到的数据用于系统分析处理。

图3 PCI-6221数据采集系统框图

4 软件设计

检测系统启动之后首先初始化各个模块,包括采集卡的配置以及各个采集通道的配置;然后判断是否需要标定,如果需要标定将弹出一个标定窗口程序进行标定;如果不需要标定则直接进入数据采集;一次数据采集完后进入数据处理模块;处理完后将结果显示出来,这样就完成了一次的数据采集和处理。本系统是连续的采集,所以判断是否要结束采集,否的话继续新一轮的数据采集和处理;采集结束的话程序停止。每次采集处理的数据都会存在数据库里,可以方便的进行以往数据的查询。如图4所示是系统的操作界面。

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