LabVIEW开发压电陶瓷特性测试系统

目前，随着科学技术的飞速发展，各个领域都需要纳米级的精密定位系统。而压电定位系统是迄今为止已经得到认可的微纳定位系统。该系统主要由压电驱动系统、位移测量传感器和控制系统组成。其中，整个压电驱动系统包括压电执行器及其放大器和驱动器电源。它是整个精密定位系统的关键。位移传感器的测量精度和控制系统的特性是整个系统的核心部分。除了外部因素外，压电致动器及其自身特性的放大机构将是整个定位系统的灵魂。

实验平台是为压电陶瓷位移系统搭建的，主要包括实验设计、实验平台的机械结构设计、实验方案的编制、整个实验平台的电路连接和调试。最后，在实验平台上对压电陶瓷促动器和实验结果进行了测试分析。

项目选择LabVIEW作为开发平台，并使用上述信号生成函数。即建立正弦波形、三角波形和线性调频信号（线性调频）作为输入信号。并根据时域和频域特性在压电陶瓷的输出端收集数据。

LabVIEW主要用于仪器控制、数据采集、数据分析等领域。它可以在最基本的硬件支持下完成各种实际工程测试。由于LabVIEW集成了各种常用的图形控件，并提供了多种调试工具，因此可以随时检测程序结构和数据处理程序的正确性，因此在编程过程中可以大大减少数据处理结果的影响。

LabVIEW软件具有一个称为VI面板的交互式用户界面，可模拟实际测试仪器和设备的操作。该面板包括旋钮、按钮、图表、显示器和其他操作对象，如控制、输入、输出。用户使用鼠标和键盘进行参数设置、功能选择、操作控制等。最后，从计算机屏幕显示分析结果。在LabVIEW中，输入输出参数时，有6个信号需要使用归一化频率。这六个信号是：线性调频信号、正弦波、三角波、方波、锯齿波和任意波形发生器。

由于设计采用LabVIEW软件，因此需要使用BNC多功能接口盒将外部数据放入计算机中。多功能接口盒具有16个单端/8个差分模拟输入。可以测量三种模拟输入信号：差分浮动信号（DIFF_FS）差分信号（DIFF_GS）和带参考信号的单端（SINGLE_RSE）。多功能接口盒的信号发生器可以产生正弦波、方波、三角波和TLL信号，并可以通过旋钮调节信号的幅度和频率。

在LabVIEW中连接信号发生平台、信号采集模块、数据存储模块，并建立基于LabVIEW的压电陶瓷特性测试系统。

在测试中，正弦波用作输入信号，输出信号被发送回PC中的LabVIEW，输出信号是使用正弦波获得的。

压电陶瓷本身具有磁滞特性，给精密仪器中的压电陶瓷带来了许多问题。特别是无法保证控制精度，建立压电陶瓷驱动特性测试分析体系非常重。

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