基于虛擬儀器LabVIEW的多功能檢測系統研究

阿巴拜克熱·買買提 熱比古麗·艾散

摘 要：信息技術的快速發展為各行業領域注入新鮮的活力。以多功能檢測系統為例，其在借助虛擬儀器LabVIEW下，可用于現代微循環檢測與觀察中。但如何將系統優勢充分發揮出來，又成為困擾系統設計中的主要難題。本文將對虛擬儀器LabVIEW相關概述、虛擬儀器LabVIEW多功能檢測系統硬件與軟件設計以及系統的實現進行探析。

關鍵詞：虛擬儀器LabVIEW；微循環；多功能檢測；設計

作為現代微循環實驗中的技術支撐，虛擬儀器LabVIEW應用下的檢測系統應用中，對微循環血流速度、生命體征等相關數據信息的采集、處理與存儲，都可發揮重要作用。從當前多功能檢測系統應用現狀看，其在優勢上集中表現為靈敏性較強、準確度較高且系統具有一定的穩定性，為微循環檢測提供強有力的技術支撐。因此，本文對多功能檢測系統的應用研究，具有十分重要的意義。

一、虛擬儀器LabVIEW相關概述

本文在研究中主要從微循環角度出發，其在構成上集中表現為微靜脈、動靜脈吻合支、通血毛細血管、真毛細血管以及微動脈等為主。

對于微循環，動態檢測過程中要求對其中涉及的參數進行明確，如血管壁通透性、血管直徑以及血流速度等，以血流速度最為關鍵，要求做好檢測工作。

在此背景下，便提出虛擬儀器LabVIEW，其主要由National Instrument提出，集編程軟件、圖像采集卡以及數據采集卡于一體，且將軟件標準庫函數如ActiveX、TCP/IP等內置其中。現行該虛擬儀器應用中，覆蓋的領域極為廣泛，如生命醫學、工程設計、水利檢測以及機械控制等。

以生命醫學領域為例，虛擬儀器應用下主要負責遠程數據采集、信號檢測與處理等。將虛擬儀器LabVIEW引入后，多功能檢測系統對微循環檢測可起到明顯的作用，為檢測工作的開展提供強有力的支撐。

二、虛擬儀器LabVIEW多功能檢測系統硬件與軟件設計

（一）系統硬件設計要求

系統功能的發揮關鍵在于有硬件作為保障，要求結合虛擬儀器系統要求進行硬件的設計。當溫度傳感器接收溫度信息后，此時的數據采集卡將對接收的數據進行處理，使數據信息以數字信號呈現，這樣微機可完成一系列處理與存儲過程。

需注意的是以往系統設計中采用的多為手動調節傳感器，很難保證應用效果的實現，這就要求傳感器應滿足遠程控制標準。

本文在系統設計中所選用的數據采集卡為PCI-MIO-16E-4，其優勢表現為：

1）可在合理設置轉接接口、參數的基礎上，使多通道采集得以實現；2）有采集驅動軟件設置其中，這樣在數據采集參數設置上將更為容易；3）該類型采集卡應用下，對通用傳感器也可兼容，采集過程中可根據自身需求選擇采集方式。

（二）系統軟件設計要求

軟件部分設計是否合理將影響系統各程序運行關鍵所在。本文在系統設計中，主要考慮將虛擬儀器LabVIEW置于Windows XP環境中，在此基礎上進行主程序與子程序的的設計。其中主程序部分，負責數據圖像信息識別、血流速度檢測等，而子程序包括對編寫實驗過程的回放、錄像與存儲等。若對軟件模塊進行細化，將表現在圖像回放、參數分析與存儲等模塊上。確保這些模塊作用充分發揮，才能使檢測系統實際的功能得到最大程度的發揮。

三、虛擬儀器LabVIEW多功能檢測系統實現

盡管檢測系統應用于微循環檢測中可起到明顯效果，但其實現的關鍵在于各功能模塊發揮實際作用。以體溫采集模塊為例，在合理選擇溫度傳感器的基礎上，使其能夠轉換溫度信號，并向系統傳輸，該過程中需考慮到如何進行數據處理、溫度信號的轉換，并在前面板中顯示轉換后的信號。

具體實現中，可采取相應的實驗方式，如在不同溫度水中，將溫度傳感器設置其中，對輸出的電信號進行記錄，判斷電信號值、溫度值大小，并取平均值。該值便可作為后期實驗參考的標準。

事實上，這一過程的開展旨在獲取體溫值、電壓值常數。此外，模塊功能的實現也需在體溫采集程序上進行合理設計，可考慮將DAQ Assistant引入，使體溫信號采集順利完成。

再以血壓采集模塊為例，其在實現過程中要求從以下幾方面方面著手，包括：第一，電壓值轉化血壓值。第二，處理血壓原始數據。

另外，檢測系統實現中，要求系統在采集功能、保存功能、回放功能等方面都可得以實現，這樣實際用于微循環檢測中，對于所收集的數據，系統可直接對其檢測，并將最終的檢測結果顯示出來，以此達到系統應用的目標。

但需注意為保證系統在經濟性、穩定性等各方面得到提高，也需注意其他較多相關問題，包括：

1）由于檢測系統差異性很大程度表現在軟件差異方面，所以在硬件方面引入通用軟件即可；2）計算機能力應充分發揮出來，如可視化分析、數據處理等，且在編程設計優勢方面，都應為檢測系統設計需考慮的主要內容。

四、結論

虛擬儀器LabVIEW檢測系統的應用為現代較多行業領域檢測工作的開展提供技術支撐。實際進行系統設計中，應正確認識虛擬儀器LabVIEW的內涵特征，在硬件系統方面做好數據采集、圖像采集等設計工作，并在軟件模塊上保證各功能模塊都得以實現，如數據存儲、處理與分析等。同時檢測系統應用下，應注意運行中滿足穩定性、經濟性等要求，這樣才能使檢測系統的應用水平得到提高。

參考文獻：

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作者簡介：

阿巴拜克熱·買買提（1985-），男，維吾爾族，新疆烏魯木齊人，學生，碩士研究生，研究方向：通信與信息系統；熱比古麗·艾散（1987-），女，維吾爾族，新疆阿克蘇人，碩士研究生，研究方向：信號與信息處理。