隨著科學技術的發展，一般的測量系統都包括傳感探測，模數轉換與數字顯示三部分。壓強測量系統也不例外。對于壓強測量，復合真空計與程控真空計的發展，大大拓寬了壓強測量范圍，前者能達到10^-3~10^-4Pa 量級，而后者能達到10^-9~10^-10Pa 量級，廣泛應用在超真空系統中，進行壓強探測顯示。由于它們主要是用來探測系統的真空度，因此它們只顯示即時的壓強。但是，對于記錄與觀測系統整個工作過程的壓強變化，它們不與計算機進行通信連接，不可能做到這點。如此，給一些研究工作帶來不便，比如說吸氣劑吸氣性能研究。

　　考慮到這點，本文研究了一種基于LabVIEW與TPG25xA 的壓強測量系統。以LabVIEW為開發平臺， 本文實現了TPG25xA與PC的串口通信，壓強- 時間曲線的顯示，數據的分析和存儲，從而實現記錄與觀測系統的壓強變化與其統計值。

　　LabVIEW是基于數據流編程概念的圖形化軟件開發環境，是最容易的軟件開發環境之一。近些年來，LabVIEW在測試領域應用越來越廣泛，已經成為測試領域應用最廣泛與最有前途的軟件開發平臺之一， 廣泛應用于航空、航天、通信、汽車、電子半導體與生物醫學等眾多領域。LabVIEW開發功能高效、通用；可重用性高、界面友好；支持多種儀器與數采硬件驅動。LabVIEW的串口通信功能模塊能夠方便、可靠地實現串口通信。

　　TPG25xA是Pfeiffer Vacuum的產品，是小型電容規的真空測量與控制單元。通過串口RS232C，TPG25xA與PC進行通信，傳遞指令、測量值與參數。

1、系統原理

1.1、系統原理框圖

　　壓強測量系統包括小型電容規CMR263（Compact Capacitance Gauge）,TPG25x 與PC，此系統與真空系統連接使用，如圖1 所示。

圖1 壓強測量系統原理框圖

1.2、系統工作原理

　　如圖1所示，電容規CMR263連接真空系統與TPG25xA，將壓強變化轉換成直流電壓信號,它的測試范圍為10^-3~10hPa。電容規CMR263 將信號傳送給TPG25xA。然后通過TPG25xA 與PC 的串口，PC 發送指令給TPG25xA，TPG25xA 響應指令答復PC，形成串口通信，從而實現命令與測量數據的傳輸。此過程由LabVIEW 程序寫、讀串口實現。LabVIEW 程序對讀串口得到的數據進行相應的處理，從而顯示壓強-時間曲線，存儲數據與分析數據，求其統計值。

2、系統設計

2.1、系統用戶界面

　　系統界面用LabVIEW編寫而成，即LabVIEW 程序的前面板，如圖2所示。

圖2 壓強測量系統用戶界面

　　此界面包括四個選項卡，按從左到右，從上到下編號。選項卡1 顯示壓強- 時間曲線，曲線包括實時采集圖與多點平均圖，還顯示各曲線的統計值；選項卡2 包括串口設置、時間顯示等；選項卡3 用來設置采集速率、平均點數與曲線縱軸單位等參數，還進行指令的發送。選項卡4 顯示數據存儲路徑。此界面操作簡單、方便，包含信息量多，在運行時，可以隨時更改壓強單位，適合不同習慣的人；可以顯示程序開始時間、當前時間以及運行時間；另外，X 軸坐標為系統的絕對時間，能全程記錄下壓強隨時間的變化，使用者能知道什么時候壓強發生了什么變化。

2.2、LabVIEW程序

　　LabVIEW程序，即LabVIEW前面板，主要包括四個部分：TPG25xA 與PC 的串口通信，曲線顯示，數據分析與數據存儲。TPG25xA 與PC 的串口通信程序主要進行指令與數據的傳輸，包括串口設置、寫串口與讀串口；曲線顯示主要是進行X軸的處理，調整其偏移量與縮放系數，使X 軸坐標為絕對時間，縮放系數由采集速率絕定。數據分析程序計算數據的最大值、最小值與平均值，采集點數與平均次數；數據存儲程序存儲PC 串口接受的數據，數據以文本格式存儲，為以后二次處理提供了保障。LabVIEW 前面板如圖3所示（部分圖）。

圖3 壓強測量系統LabVIW程序部分