阿巴拜克熱·買買提 熱比古麗·艾散

摘 要：信息技術(shù)的快速發(fā)展為各行業(yè)領(lǐng)域注入新鮮的活力。以多功能檢測系統(tǒng)為例，其在借助虛擬儀器LabVIEW下，可用于現(xiàn)代微循環(huán)檢測與觀察中。但如何將系統(tǒng)優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，又成為困擾系統(tǒng)設(shè)計中的主要難題。本文將對虛擬儀器LabVIEW相關(guān)概述、虛擬儀器LabVIEW多功能檢測系統(tǒng)硬件與軟件設(shè)計以及系統(tǒng)的實現(xiàn)進行探析。

關(guān)鍵詞：虛擬儀器LabVIEW；微循環(huán)；多功能檢測；設(shè)計

作為現(xiàn)代微循環(huán)實驗中的技術(shù)支撐，虛擬儀器LabVIEW應(yīng)用下的檢測系統(tǒng)應(yīng)用中，對微循環(huán)血流速度、生命體征等相關(guān)數(shù)據(jù)信息的采集、處理與存儲，都可發(fā)揮重要作用。從當(dāng)前多功能檢測系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀看，其在優(yōu)勢上集中表現(xiàn)為靈敏性較強、準(zhǔn)確度較高且系統(tǒng)具有一定的穩(wěn)定性，為微循環(huán)檢測提供強有力的技術(shù)支撐。因此，本文對多功能檢測系統(tǒng)的應(yīng)用研究，具有十分重要的意義。

一、虛擬儀器LabVIEW相關(guān)概述

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

對于微循環(huán)，動態(tài)檢測過程中要求對其中涉及的參數(shù)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(guān)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(shù)據(jù)采集卡于一體，且將軟件標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)如ActiveX、TCP/IP等內(nèi)置其中?，F(xiàn)行該虛擬儀器應(yīng)用中，覆蓋的領(lǐng)域極為廣泛，如生命醫(yī)學(xué)、工程設(shè)計、水利檢測以及機械控制等。

以生命醫(yī)學(xué)領(lǐng)域為例，虛擬儀器應(yīng)用下主要負(fù)責(zé)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)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(tǒng)對微循環(huán)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(tǒng)硬件與軟件設(shè)計

（一）系統(tǒng)硬件設(shè)計要求

系統(tǒng)功能的發(fā)揮關(guān)鍵在于有硬件作為保障，要求結(jié)合虛擬儀器系統(tǒng)要求進行硬件的設(shè)計。當(dāng)溫度傳感器接收溫度信息后，此時的數(shù)據(jù)采集卡將對接收的數(shù)據(jù)進行處理，使數(shù)據(jù)信息以數(shù)字信號呈現(xiàn)，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(tǒng)設(shè)計中采用的多為手動調(diào)節(jié)傳感器，很難保證應(yīng)用效果的實現(xiàn)，這就要求傳感器應(yīng)滿足遠(yuǎn)程控制標(biāo)準(zhǔn)。

本文在系統(tǒng)設(shè)計中所選用的數(shù)據(jù)采集卡為PCI-MIO-16E-4，其優(yōu)勢表現(xiàn)為：

1）可在合理設(shè)置轉(zhuǎn)接接口、參數(shù)的基礎(chǔ)上，使多通道采集得以實現(xiàn)；2）有采集驅(qū)動軟件設(shè)置其中，這樣在數(shù)據(jù)采集參數(shù)設(shè)置上將更為容易；3）該類型采集卡應(yīng)用下，對通用傳感器也可兼容，采集過程中可根據(jù)自身需求選擇采集方式。

（二）系統(tǒng)軟件設(shè)計要求

軟件部分設(shè)計是否合理將影響系統(tǒng)各程序運行關(guān)鍵所在。本文在系統(tǒng)設(shè)計中，主要考慮將虛擬儀器LabVIEW置于Windows XP環(huán)境中，在此基礎(chǔ)上進行主程序與子程序的的設(shè)計。其中主程序部分，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)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(xì)化，將表現(xiàn)在圖像回放、參數(shù)分析與存儲等模塊上。確保這些模塊作用充分發(fā)揮，才能使檢測系統(tǒng)實際的功能得到最大程度的發(fā)揮。

三、虛擬儀器LabVIEW多功能檢測系統(tǒng)實現(xiàn)

盡管檢測系統(tǒng)應(yīng)用于微循環(huán)檢測中可起到明顯效果，但其實現(xiàn)的關(guān)鍵在于各功能模塊發(fā)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(chǔ)上，使其能夠轉(zhuǎn)換溫度信號，并向系統(tǒng)傳輸，該過程中需考慮到如何進行數(shù)據(jù)處理、溫度信號的轉(zhuǎn)換，并在前面板中顯示轉(zhuǎn)換后的信號。

具體實現(xiàn)中，可采取相應(yīng)的實驗方式，如在不同溫度水中，將溫度傳感器設(shè)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(biāo)準(zhǔn)。

事實上，這一過程的開展旨在獲取體溫值、電壓值常數(shù)。此外，模塊功能的實現(xiàn)也需在體溫采集程序上進行合理設(shè)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(xiàn)過程中要求從以下幾方面方面著手，包括：第一，電壓值轉(zhuǎn)化血壓值。第二，處理血壓原始數(shù)據(jù)。

另外，檢測系統(tǒng)實現(xiàn)中，要求系統(tǒng)在采集功能、保存功能、回放功能等方面都可得以實現(xiàn)，這樣實際用于微循環(huán)檢測中，對于所收集的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)可直接對其檢測，并將最終的檢測結(jié)果顯示出來，以此達(dá)到系統(tǒng)應(yīng)用的目標(biāo)。

但需注意為保證系統(tǒng)在經(jīng)濟性、穩(wěn)定性等各方面得到提高，也需注意其他較多相關(guān)問題，包括：

1）由于檢測系統(tǒng)差異性很大程度表現(xiàn)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(yīng)充分發(fā)揮出來，如可視化分析、數(shù)據(jù)處理等，且在編程設(shè)計優(yōu)勢方面，都應(yīng)為檢測系統(tǒng)設(shè)計需考慮的主要內(nèi)容。

四、結(jié)論

虛擬儀器LabVIEW檢測系統(tǒng)的應(yīng)用為現(xiàn)代較多行業(yè)領(lǐng)域檢測工作的開展提供技術(shù)支撐。實際進行系統(tǒng)設(shè)計中，應(yīng)正確認(rèn)識虛擬儀器LabVIEW的內(nèi)涵特征，在硬件系統(tǒng)方面做好數(shù)據(jù)采集、圖像采集等設(shè)計工作，并在軟件模塊上保證各功能模塊都得以實現(xiàn)，如數(shù)據(jù)存儲、處理與分析等。同時檢測系統(tǒng)應(yīng)用下，應(yīng)注意運行中滿足穩(wěn)定性、經(jīng)濟性等要求，這樣才能使檢測系統(tǒng)的應(yīng)用水平得到提高。

參考文獻(xiàn)：

[1] 朱大釗. 基于LabVIEW的光電瞄具多參數(shù)虛擬儀器檢測系統(tǒng)[D].長春理工大學(xué)，2014.

[2] 魏鑫鵬. 基于虛擬儀器的多功能汽車安全性能檢測系統(tǒng)的研制[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2011.

[3]潘紅. 基于虛擬儀器技術(shù)的數(shù)字信號檢測系統(tǒng)研究[D].吉林大學(xué)，2015.

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(xué)生，碩士研究生，研究方向：通信與信息系統(tǒng)；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。