虚拟仪器技术在测控系统中的应用
虚拟仪器技术在测控系统中的应用
摘要:本文描述了基于虚拟仪器思想在实际测控系统中的应用。通过选用多功能数据采集卡和信号调理电路组成自动测试系统,软件开发以专业测控工具LabWindows/CVI为平台,实现了数据采集、分析和处理。使整个测控系统既经济又便于操作,同时易于改进和功能扩展。同时,与基于传统的开发平台的测控系统进行了比较。
Abstract: this paper describes the application in the actual measurement and control system based on virtual instrument. By choosing a multi-function data acquisition card and signal conditioning circuit of automatic test system, software development for professional measurement and control tool LabWindows/CVI platform, has realized the data collection, analysis and processing. The whole measurement and control system is easy to operate, economical and easy to improvement and function extension at the same time. At the same time, with development platform based on the traditional measurement and control system are compared.
关键词:虚拟仪器;Labwindows/CVI;数据采集
Key words: virtual instrument; Labwindows/CVI. The data collection
1、引言
1, the introduction
虚拟仪器是以一种全新的理念来设计和发展的仪器,它是20世纪90年代发展起来的一项新技术。虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种自动测试、过程控制、仪器设计、数据分析和自动化的应用。灵活高效的软件能帮助您创建完全自定义的用户界面,其基本思想是在仪器设计或测试系统中尽可能用软件代替硬件,即“软件就是仪器”,它是在通用计算机平台上,根据用户需求来定义和设计仪器的测试功能,其实质是充分利用计算机的最新技术来实现和扩展传统仪器的功能,这种测试仪器的硬件功能软件化,给测试仪器带来了深刻的变化,因此虚拟仪器代表了当前测试仪器发展的方向之一。
Virtual instrument is a kind of brand-new idea to design and development of the instrument, it is a new technology developed in the 1990 s. Virtual instrument technology is the use of high-performance modular hardware, combined with highly efficient and flexible software to complete all kinds of automatic testing, process control, instrument design and data analysis and application of automation. Flexible and efficient software can help you create fully customizable user interface, its basic idea is as much as possible in instrument designing or testing system with software instead of hardware, namely "software is instrument", it is
on general computer platform, according to user needs to define and design the instrument test function, its essence is the latest technology to make full use of the computer realization and extend the functionality of traditional instruments, this test instrument hardware capabilities of software, and brought profound changes to testing instruments, so virtual instrument represents one of the developing direction of the current testing instruments.
2、虚拟仪器的特点和构成
2, the characteristics of virtual instrument and composition
2.1虚拟仪器的特点
2.1 the characteristics of virtual instrument
与传统仪器相比,虚拟仪器具有高效、开放、易用灵活、功能强大、性价比高、可操作性好等明显优点。
Compared with traditional instrument, virtual instrument has efficient, open, flexible and easy to use and powerful, cost-effective, good operability and other obvious advantages.
2.2虚拟仪器的构成
2.2 the composition of virtual instrument
虚拟仪器的构建主要从硬件电路的设计、软件开发与设计两个方面考虑。
The construction of virtual instrument is mainly from the hardware circuit design, software development and design of the two aspects to consider.
根据目前我们所完成的测试设备,硬件电路的设计一般是选择现有的各种不同功能的板卡以及信号调理板来搭建。所选用板卡的功能包括:高速数据采集和信号转换;信号输出与控制;数据的A/D转换。将具有一种或多种功能的板卡结合信号调理板组建起来,就能构成任何一种虚拟仪器。例如使用高速数据采集板卡和高速实时数据处理就能构成1台示波器、1台数字化仪或1台频谱分析仪;使用数字量信号输入/输出板卡和实时数据处理就能构成1台函数发生器、1台信号源或1台控制器。
According to the present we have complete testing equipment, the hardware circuit design of the general is to select the existing various functions of the card and signal conditioning board to build. Chooses the card features include: high speed data acquisition and signal conversion; Signal output and control; The A/D conversion of data. Combine with functions of one or more of the card signal conditioning board together, can form any kind of virtual instrument. For example, using high speed data acquisition board and high-speed real-time data processing can constitute one
oscilloscope and 1 digitizer or 1 spectrum analyzer; Using digital signal input/output board and real-time data processing can constitute one function generator controller, one source or 1.
3、虚拟仪器在实际测控系统中的应用
3, the application of virtual instrument in the actual measurement and control system
3.1虚拟仪器在航空机载电子测控系统中的应用
3.1 virtual instrument application in airborne electronic measurement and control system
测控系统在航空机载成件中起着举足轻重的作用,提高和完善测控系统的精度和测试能力对于整个飞机性能分析具有重要的意义。我们主要完成了基于虚拟仪器的各型继电器盒、各型开关盒测控系统的测试。使用数字采集板及工控机并在LabWindows/CVI开发平台中实现了对整个测试的电压采集、对各型继电器盒的逻辑状态及延时时间进行输出存储和分析。
Measurement and control system in the airborne pieces plays a pivotal role, enhance and improve the precision of the measurement and control system and testing capability for the aircraft performance analysis has important significance. We mainly completed each relay box based on virtual instrument, various
types of switch box control system test. Using a digital acquisition boards and industrial control in LabWindows/CVI development platform and implements a voltage acquisition for the entire test, for each relay box of the logic of the state and output delay time for storage and analysis.
3.1.1 测试系统组成
3.1.1 test system
整个测控系统由美国NI公司的LabWindows/CVI8.0,研华的1块PCI_1751 48路数字量输入/输出板,2块PCI_1754 64路数字量输入板、2块PCLD_785B 24通道继电器输出板、6块PCLD_782 24通道光电隔离数字量输入板,1块PCL_818L 16通道A/D转换板、若干信号调理板及工控机组成。
The whole measurement and control system by the NI LabWindows/CVI8.0, 1 piece of research China PCI_1751 48 road digital quantity input/output board, 2 piece PCI_1754 64 digital tablet, 2 piece PCLD_785B 24 channel relay output board, 6 piece of PCLD_782 24 photoelectric isolation digital tablet, 1 piece of PCL_818L 16 channel A/D conversion board, several signal conditioning board and industrial control.
测控系统的数据采集和处理采用虚拟仪器测量平台。测控部分主要作用是参与被测产品的控制、测试数据处理和量化,驱动测试数据显示;工控机通过数字量输出板,经继电器输出板变换为被测产品的模
拟控制信号;从被测产品采集来的电气逻辑信号经光电隔离数字量输入板转换为数（版权声明：本文转载自论文网在线()，版权归原作者所有。）字量信号,通过数字量输入板输至工控机;另外,利用A/D转换板来显示电压;利用系统时钟来完成被测产品的时间继电器延时时间的测试。
Measurement and control system of data acquisition and processing with virtual instrument measurement platform. Measurement and control part of the main role is to participate in the control of the products tested, test data processing and quantitative, the drive test data display; Industrial computer through digital output board, the relay output board transform for products tested simulation control signal; Measured products collected from the amount of electric signal by photoelectric isolated digital logic conversion a tablet (net of paper of copyright statement: this article reprinted from online (), all peer originator.) Word quantity signal, through the digital quantity tablet lost to industrial control; In addition, the use of A/D conversion board to display the voltage; Time to finish the products tested the system clock is used to relay delay time test.
3.1.2 基于虚拟仪器的航空机载电子系统测控平台
3.1.2 the airborne electronic system based on virtual instrument measurement and control platform
该平台整体系统采用美国国家仪器公司的虚拟仪器专用开发平台LabWindows/CVI系统。由于CVI在标准C语言(Ansi C)的基础上增加了仪器控制和工具函数库的虚拟仪器开发软件,它的集成化开发平台、交互式编程方法、丰富的面板功能和库函数使其自身功能更加强大,应用更加方便,界面完全能够虚拟真实实物进行设计,使得人机对话界面直观、友好。
The platform as a whole system adopts special virtual instrument development platform of the national instruments LabWindows/CVI systems. Since CVI (Ansi C) in the standard C language on the basis of increased instrument control and tool function library of virtual instrument software development, integrated development platform, interactive programming method, the rich palette and library functions to make its functions more powerful, more convenient application, interface can completely virtual real physical design, makes the man-machine dialogue interface intuitive and friendly.
由于测试的产品种类多,归属性强,因此系统测控平台的用户界面采用下拉菜单式,所需测试的产品一目了然,选用方便。
Due to the test of product variety, strong GuiShuXing, therefore system measurement and control platform user interface using the drop-down menu, needed to test the product at a glance, use convenient.
3.2基于虚拟仪器的测控平台在测控系统中的应用所使用的几个关键技术
3.2 measurement and control platform based on virtual instrument technology application in the measurement and control system used by a few key technology
3.2.1 通过采用系统时钟的方法提高软件测时时间
3.2.1 improve software test by using the method of the system clock time
在测试过程中要获得延时继电器的时间,一种方法是采用定时器/计数器板专门进行计数,另一种方法是采用系统时钟进行计数。由于所需测试的时间为秒级,要求误差为20%,采用后一种方法完全能达到,一是可以节约成本,二是选购的计算机可不必多配置一个插槽,节省了空间。在程序中使用了以下函数来获取高精度时间,它的精度可以达到毫秒级。
During testing to get the time delay relay, one approach is to use the timer/counter board dedicated to count, another method is to use the system clock to count. Due to the required test time for the second level, request error was 20%, using the latter method can fully meet, it is can save the cost, the second is to choose computer don't have to configure one more slot, saved a space. In the program using the following function to obtain a high precision time,
its precision can reach millisecond.
3.2.2 在测控系统中运用了数据库管理技术
3.2.2 use database management technology in the measurement and control system
由于Lab Windows/CVI开发平台能够方便使用NI公司开发的SQL工具包,使得大量的测试数据能够以数据库的形式存储、查询。Due to Lab Windows/CVI development platform can convenient use SQL kit developed by NI company, makes a lot of testing data can be stored in the form of a database, query.
在测控系统中,可以通过所设置的产品名称、件号、时间、测试结果、温湿度、试验者、质控者等字段来进行保存,完成了一套产品的履历记录,通过查询产品的件号、时间等就可以调出每个产品的测试记录,这样就解脱了人工管理的诸多不便,提高了工作效率。
In measurement and control system, can be set by the product name, part number, time, temperature and humidity test results, and participants, quality control and other fields to save, to complete a set of product record record, by querying the package number, time, etc of the product is can bring up the test records for each product, thus free the inconvenience of artificial management, improve the working efficiency.
3.2.3 调用ActiveX自动化编程技术并打印生成了Excel表格
3.2.3 call ActiveX automation programming technology and print generated the Excel spreadsheet
ActiveX自动化是一种能将单个应用程序和其他应用程序结合在一起的方法。通过Lab Windows/CVI提供的ActiveX控件可以直接调用Excel程序,并使用这些控件提供的函数对从Excel表格进行操作,从数据库中读取测试数据,转换并填入单元格,最后自动生成产品正式履历表并进行打印。
ActiveX automation is a combination of a single application and other applications together. Through Lab Windows/CVI ActiveX controls can directly invoke Excel program, and use these controls to provide functions to operate from the Excel spreadsheet, read the test data from the database, and convert and fill in the cell, the last formal resume automatically generated products and for printing.
3.3 基于虚拟仪器的测控平台与一般测控平台比较
3.3 measurement and control platform based on virtual instrument is compared with general measurement and control platform 采用LabWindows/CVI开发工具使得不同的信号可以统一在同一个程序里面实现方便的采集与保存。继电器盒测试系统以前有一个运用Visual C++开发的测试平台,和基于虚拟仪器的测控平台相比,它们在本系统中功能的实现和维护都存在很大的差距。
Using LabWindows/CVI development tools make different signals can be unified in the same program for easy collection and preservation. Relay box test system used to have a test using Visual c + + development platform, compared with the measurement and control platform based on virtual instrument technology, the realization of the function of them in the system and maintenance is a big gap.
首先运用Visual C++开发的测试平台不如使用LabWindows/CVI开发的基于虚拟仪器的测控平台简单方便。由于LabWindows/CVI交互式开发平台,使得开发人员很容易设计出实用直观而且功能强大的测控程序。由于使用NI公司开发的SQL工具包,使用LabWindows/CVI开发的基于虚拟仪器的测控平台可以大大节省开发时间,增强测试软件的性能。由于使用LabWindows/CVI开发的基于虚拟仪器的测控平台软件代码编制模块化了,可以一种新的控制算法只需改变相应算法模块即可,大大提高了编程效率,缩短了开发时间。
First use of Visual c + + development of test platform to use LabWindows/CVI development of measurement and control platform based on virtual instrument is simple and convenient. Because LabWindows/CVI interactive development platform, developers can easily design a practical and intuitive and powerful control program. Due to the use of NI company development toolkit,
程控测试技术及虚拟仪器
“程控测试技术及虚拟仪器”基本要求 虚拟仪器的概念 1、虚拟仪器以通用计算机为核心平台 2、虚拟仪器的测试功能由软件实现 3、用户可以自己设计虚拟仪器的界面 4、虚拟仪器是现代计算机技术和现代仪器技术结合的产物 5、虚拟仪器的很多功能可由用户按自己的需求设计实现 6、传统的仪器功能主要是通过硬件实现 7、现代测试仪器的发展方向之一是网络化 8、程控测试的仪器构成： GPIB方式、基于VXI总线方式、基于PXI总线方式、基于LXI总线方式 9、虚拟仪器的层次结构： I/O接口、仪器驱动程序、仪器面板控制、数据处理 10、常用的虚拟仪器开发平台 基于文本方式： VC++，VB，C++Build，LabWindows/CVI，Delphi等 基于图形方式： LabVIEW（NI 公司）HP VEE （HP 公司） 虚拟仪器总线接口技术 11、GPIB总线可以连接15台以内的仪器组成自动测试系统 12、GPIB总线互连电缆总长度不超过20m 13、GPIB总线采用8位并行传输 14、GPIB总线最大传输率为1MBps 15、在程控测试系统中，一般具有3种接口功能：讲者、听者和控者 16、一个程控测试系统同一时刻只有一个讲者工作 17、一个程控测试系统可以有多个听者同时工作 18、GPIB接口定义了讲、听、控等10种接口功能 19、GPIB总线由16条信号线构成 20、GPIB总线有3条挂钩联络线 21、GPIB总线有5条接口管理控制总线 22、GPIB总线的基本地址容量为：听地址31个，讲地址31个 23、GPIB总线每传递一个数据字节，都要进行一次三线挂钩 24、GPIB总线采用三线挂钩技术，可以协调快慢不同的设备可靠地进行信息传递 25、GPIB控者功能接口芯片是Intel 8292 26、GPIB总线收发器接口芯片是Intel 8293 27、GPIB除控者功能以外全部接口功能的接口芯片是Intel 8291A 28、GPIB设备可以串行连接 29、GPIB设备可以星型连接 30、GPIB接口采用24脚插座
虚拟仪器技术的现状及发展前景
labview的现状及发展前景
一、概述 随着计算机技术、大规模集成电路技术和通讯技术的飞速发展，仪器技术领域发生了巨大的变化，美商国家仪器公司(National Instruments)于八十年代中期首先提出基于计算机技术的虚拟仪器的概念，把labview技术带入新的发展时期，随后研制和推出了基于多种总线系统的labview。 labview就是在通用计算机上加上软件和（或）硬件，使得使用者在操作这台计算机时，就象是在操作一台他自己设计的专用的传统电子仪器。在虚拟仪器系统中，硬件仅仅是为了解决信号的输入输出，软件才是整个仪器系统的关键，任何一个使用者都可以通过修改软件的方法，很方便地改变、增减仪器系统的功能与规模，所以有“软件就是仪器”之说。虚拟仪器技术的出现，彻底打破了传统仪器由厂家定义，用户无法改变的模式，虚拟仪器技术给用户一个充分发挥自己的才能、想象力的空间。用户（而不是厂家）可以随心所欲地根据自己的需求，设计自己的仪器系统，满足多种多样的应用需求。 labview系统概念是对传统仪器概念的重大突破，是计算机系统与仪器系统技术相结合的产物。它利用计算机系统的强大功能，结合相应的硬件，大大突破传统仪器在数据处理、显示、传送、处理等方面的限制，使用户可以方便地对其进行维护、扩展、升级等。 labview系统可以广泛地应用在通讯、自动化、半导体、航空、电子、电力、生化制药、和工业生产等各种领域。 二、构成与特点 现有的labview系统按硬件工作平台主要可分为基于PC总线的虚拟仪器、基于VXI的虚拟仪器、基于PXI的虚拟仪器，所应用场合不同各有其特点。 虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。灵活高效的软件能帮助您创建完全自定义的用户界面，模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成，标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。这也正是NI近30年来始终引领测试测量行业发展趋势的原因所在。只有同时拥有高效的软件、模块化I/O硬件和用于集成的软硬件平台这三大组成部分，才能充分发挥虚拟仪器技术性能高、扩展性强、
虚拟仪器技术实验报告
成都理工大学工程技术学院 虚拟仪器技术实验报告 专业: 学号: 姓名: 2015年11月30日
1 正弦信号的发生及频率、相位的测量实验内容： ●设计一个双路正弦波发生器，其相位差可调。 ●设计一个频率计 ●设计一个相位计 分两种情况测量频率和相位： ●不经过数据采集的仿真 ●经过数据采集〔数据采集卡为PCI9112〕 频率和相位的测量至少有两种方法 ●FFT及其他信号处理方法 ●直接方法 实验过程： 1、正弦波发生器，相位差可调 双路正弦波发生器设计程序：
相位差的设计方法：可以令正弦2的相位为0，正弦1的相位可调，这样调节正弦1的相位，即为两正弦波的相位差。 2设计频率计、相位计 方法一：直接读取 从调节旋钮处直接读取数值，再显示出来。 方法二：直接测量 使用单频测量模块进行频率、相位的测量。方法为将模块直接接到输出信号的端子，即可读取测量值。 方法三：利用FFT进行频率和相位的测量 在频率谱和相位谱上可以直接读取正弦信号的主频和相位。 也可通过FFT求得两正弦波的相位差。即对信号进行频谱分析，获得信号的想频特性，两信号的相位差即主频率处的相位差值，所以这一方法是针对单一频率信号的相位差。 前面板如下：
程序框图： 2幅频特性的扫频测量 一、实验目的 1、掌握BT3 D扫频仪的使用方法。 2、学会用扫频法测量放大电路的幅频特性、增益及带宽。 二、工作原理 放大电路的幅频特性，一般在中频段Ｋ中最大，而且基本上不随频率而变化。在中频段以外随着频率的升高或降低，放大倍数都将随之下降。一般规定放大电路的频率响应指标为3dB，即放大倍数下降到中频放大倍数的70.7%，相应的频率分别叫作下限频率和上限频率。上下限频率之间的频率范围称为放大电路的通频带，它是表征放大电路频率特性的主要指标之一。如果放大电路的性能很差，在放大电路工作频带内的放大倍数变化很大，则会产生严重的频率失真，相应的
虚拟仪器的发展及应用
虚拟仪器的发展及应用 摘要：虚拟仪器在各个领域中的应用越来越广泛，主要介绍虚拟仪器的发展过程，虚拟仪器的软件与硬件的基本构成原理，并介绍了一些虚拟仪器的应用。通过介绍，可以断定虚拟仪器有广泛的应用前景，是今后一段时间的发展方向。 关键词：虚拟仪器；测试；采集硬件；算法软件 0引言 由于微电子技术、计算机技术、软件技术、网络技术的高度发展及其在电子 工业测量技术与仪器上的应用，新的测试理论、新的测试方法、新的测试领域以及新的仪器结构不断涌现，在许多方面已经冲破了传统仪器的概念。虚拟仪器就 是其中的一种，虚拟仪器是基于通用PC建立的可编程仪器及仪器系统，就是在 以通用计算机为核心的硬件平台上，由用户设计定义、具有虚拟前面板、测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。在虚拟仪器中，硬件仅仅是为了解决 信号的输入与输出，软件才是整个仪器的关键。用户可以通过软件构造几乎任意 功能的仪器。现在虚拟仪器已得到了广泛应用，并成为当前国内外测试技术领域十分关注的技术热点。 1测量技术的发展过程 1.1传统测试仪器仪表的发展历程 测量仪器是科学技术发展的基础，而科学技术的发展又推动着测量仪器的发 展进程。测量仪器仪表技术发展至今，主要经历了以下几个阶段： (2)以模拟电子技术为基础的模拟式仪表阶段； (3)以数字电子技术为基础，引入了锁相技术、频 (4)以大规模、超大规模集成电路为基础的智能化 仪器仪表阶段。这一阶段是电子仪器领域取得 重大发展的标志性联阶段，在一定时期内曾开 创了现代电子测量、测试技术的先河； (5)以电子测量技术、自动控制技术和计算机技术 的发展相融合为基础的自动测试系统阶段。这是 电子测量技术的又一次飞跃，它真正实现了 高速度、高准确度、多参数和多功能的图1传统仪器仪表的发展进程
北信科测控技术与仪器系虚拟仪器期末考试考点总结
简答： 1.虚拟仪器程序调试方法主要有哪些? 答：1、设置执行程序为高亮方式，程序执行前点击高亮按钮，则运行过程会以高亮形式显示数据流。２、单步执行方式：如果要使框图程序一个节点一个节点则按下单步单步按行钮就会闪烁，指示它将被执行，再次点击单步按钮，程序将会变成连续运行。３、探针，从工具模板中选择探针工具，将探针工具置于某根连线上可以用来查看运行过程中数据流在该连线时的数据４、断点使用断点工具可以在程序的某一点中止程序执行，用探针或单步方式查看数据。 2、简要叙述局部变量和全局变量的使用特点和区别。 答：通过局部变量或全局变量，可以实现在程序框图中的多个地方读写同一个控件。局部变量只能在同一程序内部使用，每个局部变量都对应前面板上的一个控件，一个控件可以创建多个局部变量。读写局部变量等同于读写相应控件。通过全局变量可以在不同的VI之间进行数据交换，一个全局变量的VI文件中可以包含多个不同数据类型的全局变量。LabVIEW中的全局变量是以独立的VI文件形式存在的，这个VI文件只有前面板，没有程序框图不能进行编程。 3、简要介绍For 循环和While 循环的自动索引功能。 答：For 循环和While 循环可以自动地在数组的上下限范围内编索引和进行累计。这些功能称为自动索引。在启动自动索引功能以后，当把某个外部节点的任何一维元素连接到循环边框的某个输入通道时，该数组的各个元素就将按顺序一个一个地输入到循环中。循环会对一维数组中的标量元素，或者二维数组中的一维数组等编制索引。在输出通道也要执行同样的工作――数组元素按顺序进入一维数组，一维数组进入二维数组，依此类推。 4、For循环和While循环的区别是什么？使用中它们各自适用于什么场合? 答：For循环规定了循环次数，其条件选择是根据计数器计数次数是否达到循环次数而决定结束循环的条件；而While循环不规定循环次数，其条件选择是根据选择器端子的条件是否得以满足而决定结束循环的条件。For循环适合于有限次数的循环操作，而While循环适合于根据程序运行过程中逻辑关系或在程序执行中人为地决定循环次数。 5、什么是多态化？ 答：多态化是指一种函数功能，即可以协调不同格式、维数或者显示的输入数据。大多数LabVIEW 的函数都是多态化的。 6、移位寄存器的用途？怎样初始化移位寄存器？ 答：①移位寄存器主要用于While循环和For循环，将上一次循环的值传给下一次循环。还可以存储前几次循环的值，在移位寄存器的左端口或右端口上右击鼠标弹出菜单，选择Add Element选项，可创建附加的左端口来存储前几次循环的值。②在循环外将初始值连到移位寄存器的左端口，有默认初值。 7、在LabVIEW中有哪三种用来创建和运行程序的摸板?它们都有哪些用途? 答：LabVIEW中有三种用来创建和运行程序的模板：工具选板，控件选板和函数选板。 1.工具选板包括了程序的创建、修改和调试时用的工具； 2.控制选板主要用于在前面板中添加指示器和控制器；3.而函数选板则用于创建框图程序，它包含了很多函数子模板。 8、VI子程序的连接端口的作用是?如何来定义VI子程序的连接口? 答：VI子程序的连接口端口用于与主VI程序之间传递数据。定义VI子程序连接口时先选择子VI所需要的端口数，然后将前面板的指示器和控制器分配给每一个端口。 9、程序框图主要由哪几个元件组成？它们都有哪些用途？ 答：程序框图主要由接线端、节点、连线和结构组成。 接线端：用来表示输入控件和显示控件的数据类型。 节点：是程序框图上的对象，具有输入、输出端口，在VI运行时进行运算。 连线：程序框图中对象的数据传输通过连线实现。每根连线都只有一个数据源，但可以与多个读取该数据的VI和函数连接。 结构：是文本编程语言中的循环和条件语句的图形化表示。 1.写出LabVIEW软件平台常用的三个模板名称。 答：LabVIEW软件平台主要有工具模板、控制模板和功能模板三个模板。 LabVIEW有哪两种类型的菜单，如何获得或使用？ 答: LabVIEW有两种类型的菜单：下拉(pull-down)菜单和快捷(shortcut)菜单。在前面板或框图中，将光标定位于所选对
虚拟仪器技术现状及发展趋势
虚拟仪器技术现状及发展趋势 摘要 随着计算机技术、大规模集成电路技术和通讯技术的飞速发展，仪器技术领域发生了巨大的变化，美商国家仪器公司(Ni公司)于八十年代中期首先提出基于计算机技术的虚拟仪器的概念，把虚拟测试技术带入新的发展时期，随后研制和推出了基于多种总线系统的虚拟仪器。 虚拟仪器在各个领域中的应用越来越广泛，虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。自1986年问世以来，世界各国的工程师和科学家们都已将NI LabVIEW图形化开发工具用于产品设计周期的各个环节，从而改善了产品质量、缩短了产品投放市场的时间，并提高了产品开发和生产效率。使用集成化的虚拟仪器环境与现实世界的信号相连，分析数据以获取实用信息，共享信息成果，有助于在较大范围内提高生产效率。虚拟仪器提供的各种工具能满足我们任何项目需要。 通过本文的论述，我们可以预见虚拟仪器在未来的测试领域中必然会有很好的发展前景。 关键词：虚拟仪器；测试；采集硬件。
目录 引言 (1) 第一章虚拟仪器概述 (2) 1.1仪器的发展 (2) 1.1.1仪器的发展 (2) 1.1.2 虚拟仪器的发展 (2) 1.2虚拟仪器的分类 (2) 1.3与传统仪器的比较 (3) 第二章虚拟仪器硬件 (4) 2.1传感器及信号调理 (4) 2.1.1放大 (4) 2.1.2 滤波与平滑 (4) 2.1.3 隔离 (4) 2.2DAQ板卡 (5) 2.2.1模拟量输入 (5) 2.2.2 模拟量输出 (5) 2.2.3 数字I/O (5) 2.2.4 定时I/O (5) 第三章虚拟仪器组成 (6) 3.1高效的软件 (6) 3.1.1 概述 (6) 3.1.2 LabVIEW简介 (6) 3.2模块化的I/O硬件 (6) 3.2.1 概述 (6) 3.2.2 DAQ板卡 (7) 3.3用于集成的软硬件平台 (7) 第四章虚拟仪器特点 (8) 4.1 (8) 4.2 (8) 4.3 (8) 4.4 (8) 第五章虚拟仪器的现状及发展趋势 (9) 5.1国外发展情况 (9) 5.2国内发展情况 (9) 5.3虚拟仪器的展望 (9) 结束语 (10) 致谢 (10)
虚拟仪器及其应用文献综述
虚拟仪器及其应用文献综述 摘要 随着当前经济和互联网的快速发展，虚拟仪器与人类生活的关系越来越紧密。虚拟仪器是由计算机硬件资源、模块化仪器硬件和用于数据分析、过程通讯及图形用户界面显示的软件组成的测控系统，具有用户定义测量功能、便于组成自动测试系统强大的数据处理功能、系统组建时间短、便于扩展等特点，被广泛应用于测量、监控、工程处理、远程教育、报表生成技术等方面。 关键词：虚拟仪器，测试系统，特点，应用，互联网
引言 从十九世纪初到二十世纪末，测量仪器经历了模拟仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器这四个阶段。相较于前面三代的测量仪器，虚拟仪器是由计算机硬件资源、模块化仪器硬件和用于数据分析、过程通讯及图形用户界面显示的软件组成的测控系统，是一种由计算机操纵的模块化仪器系统[1]。计算机管理着虚拟仪器的硬软件资源，是虚拟仪器的硬件基础。此外，还有基于计算机总线和模块化仪器总线的各种主要用于完成被测输入信号的采集、放大、模/数转换功能的测控功能硬件，如：利用PCI计算机总线的数据采集卡（DAQ）、GPIB总线仪器、VXI总线仪器模块、串口总线仪器等。虚拟仪器的软件系统主要包括I/O接口软件、仪器驱动程序、仪器开发软件、应用软件。 1虚拟仪器系统构成 虚拟仪器由硬件系统和软件系统两部分组成，其中硬件系统一般分为计算机硬件平台和测控功能硬件；软件系统从底层到顶层，包括三部分：VISA 库、仪器驱动程序和应用软件，如图1、2。 图1-1虚拟仪器的基本构成
图1-2虚拟仪器的构成框图 1.1 硬件构成 （1）计算机硬件平台 计算机硬件平台可以是各种类型的计算机，如普通台式计算机、便携式计算机、工作站、嵌入式计算机等。[2] （2）测试功能硬件 通过A/D转换将模拟信号转化成数字信号，送入计算机进行分析、处理、显示等；再通过D/A转换把数字控制量转化成模拟控制量，送到执行器，从而实现反馈控制，如数据采集卡系统、GPIB仪器控制系统、VXI仪器系统以及它们之间的任意组合。所涉及到的硬件接口模块包括：插入式数据采集卡(DAQ)、串/并口、IEEE488接口(GPIB)卡、VXI控制器以及其它接口卡。 1.2软件系统 计算机硬件平台可以是各种类型的计算机，如普通台式计算机、便携式计算机、工作站、嵌入式计算机等。虚拟仪器是一种主要靠软件实现的仪器,软件才
虚拟仪器与自动测试技术(实验121203版)labview
实验二 电阻阻值测量实验 一、实验目的 1） 熟悉NI ELVIS （虚拟仪器套件）的工作环境，了解系统的主要构成和功能； 2） 学习使用DMM （数字万用表）测量电压、电流等参量； 3） 学习电阻阻值的测量方法。 二、实验任务 1） 电阻电压测量实验 图2.1为电阻分压测量实验的示意图，用DMM 测量分压后电阻两端的电压值。 DMM[V]+5V Ground R1 R2 图2.1 电阻分压测量实验 2） 电阻测量实验 选择R1或R2其中一个电阻，使用电阻档测试功能，测量电阻值作为标准值。 注意：测量电流，电阻，电容，电感，二极管需使用电流测试端，仅测试电压用电压测量端。 3） 通过已知的电压分压比例和电阻值，计算另一个电阻的阻值，将计算得到的阻值与通过万用表功能测试得到的阻值比较差值大小。 4） 完成相应参数的实验和测试结果的分析、记录工作。 三、实验要求 1） 参考图2.1连接相关线路，测量并记录待测相关参数； 2） 从理论和测量值两个方面分析误差，得出正确结论。 3） 正确使用ELVIS 实验台的测量端口，谨防线路连线错误引起的短路和断路故障。
实验三 RC振荡电路实验 一、实验目的 1）熟悉NI ELVIS（虚拟仪器套件）的工作环境，了解系统的主要构成和功能； 2）学习使用Oscillosope（示波器）、FGEN（函数波形发生器）； 3）设计简单的RC电路，加深对RC振荡电路原理的理解。 二、实验任务 1）RC电路测量实验 搭建简单的RC电路模型，用FGEN（函数波形发生器）提供4Hz的方波信号，观察RC电路的充放电波形。图3.1为简单RC电路模型图。 注意：1）为了保证波形输出正确性，可首先通过示波器测试输出波形信号。 2）提供3个电阻、1个电容供RC电路搭建使用，合理选择电阻和电容，得到便于观察的波形图。 3）可变电源提供的信号变化频率最小为4Hz（该频率需要手动设置）。 测量中电压值由通道ACH0+和ACH0-两个通道输出使用，通过Oscillosope（示波器）的Channel A显示波形，信号源选择ACH0。 图3.1 简单RC电路模型 2）RC瞬态电路冲放电特性分析 图3.2 RC瞬态电路波形图 将得到的波形图中充放电参数与理论数据分析比较，对RC振荡电路进行理论分析。 三、实验要求 1）参考图3.1连接相关线路，测量并记录待测相关参数； 2）从理论和测量值两个方面分析误差，得出正确结论。
虚拟仪器的应用
实验报告 实验题目 基于虚拟仪器技术的 涡流传感器位移测量实验 专业测控技术与仪器班级仪112班 学号3110241032 学生王金利 同组人王俊俊，王琦 指导教师晏克俊 2014 年
一、实验内容 本实验是利用所学虚拟仪器编程实现涡流传感器位移特性的测量，涡流传感器的基本工作系统由探头，前置器以及被测体构成，当前置器中高频振荡电流通过延伸电缆流入探头线圈时由电磁感应定律可知，交变电流会在探头头部的线圈中产生交变磁场。当有被测金属体靠近这一磁场时在金属表面会产生感应电流，由于其呈漩涡状故称之为电涡流。与此同时该电涡流场也会产生一个与头部线圈方向相反的交变磁场与其反作用，以使得头部线圈的高频电流幅度和相位得到改变，这一改变与金属导体的磁导率、电导率、线圈的几何形状、几何尺寸、电流频率以及头部线圈到金属导体表面的距离等参数有关。 当控制金属导体的磁导率、电导率等参数相同时，电涡流的强度大小就只与头部线圈到金属导体表面的距离有关，通过前置器电子线路的处理，即可将头部线圈与金属导体之间距离的变化转换成电压的变化，输出信号的大小岁探头到被测体便面之间的间距而变化，电涡流传感器根据这一原理实现对金属物体位移的测量。 虚拟仪器是在以计算机为核心的硬件平台上配备相应的板卡，由用户设计定义，具有虚拟面板，其测试功能由软件实现的一种计算机仪器系统。本次实验通过对被测的电涡流相应电压强度的变化量信号的采集和分析利用波形图、波形图表和数字表格形象生动的描述出涡流传感器的位移特性。并利用虚拟仪器所编程序完成对电涡流传感器的灵敏度、非线性度、最大偏差、最大位移等参数的测量。 二、实验仪器 1：带虚拟仪器软件的计算机一台； 2：NI6014数据采集卡； 3：数字万用表； 4：涡流传感器实验平台。
湖南大学测控技术与仪器《虚拟仪器》实验报告
虚拟仪器实验报告 实验一VI程序的创建、编辑和调试 1.熟悉LabVIEW环境。 新建一个VI，进行如下练习： ?任意放置几个控件在前面板，改变它们的位置、名称、大小、颜色等等。 ?在VI前面板和后面板之间进行切换 ?并排排列前面板和后面板窗口 程序截图： 2.创建一个VI。 发生一个值为～的随机数a，放大10倍后与某一常数b比较，若a>b，则指示灯亮。要求：①编程实现；②单步调试程序；③应用探针观察各数据流。 程序截图： 3.创建和调用子VI。 创建一个子VI，子VI功能：输入3个参数后，求其和，再开方。 编一个VI调用上述子VI。 程序截图： 4.编写一个VI求三个数的平均值。 要求： ?对三个输入控件等间隔并右对齐。 ?添加注释。 ?分别用普通方式和高亮方式运行程序，体会数据流向。 ?单步执行一遍。 程序截图： 5.实验个人总结： 通过这四个小实验使我熟悉了LabView的开发环境，基本掌握了编程的方法和规律，同时通过LabView的编程来解以上的一些简单的问题让我切身感觉到了这款软件的强大之处，而且其使用的是图形化的编程，学起来不像C语言，Matlab那样需要记忆很多的程序代码，入门门槛相对来说就降低了许多。但是作为新手来说，对于这款软件有很多不熟悉的地方，例如当自己编程是会遇到一些自己没有用过的函数和程序模块，而要在拥有庞大的函数和程序模块的LabView中寻找自己想要的同时又不常用的函数或者程序模块是件耗时又费力的事，但是通过使用的深入，我发现可以用程序面板右上角处的搜索框来搜索我们想要的函数或者程序模块，这样就可以为我们编程节省很多时间，减少记忆
的繁琐。 虽然有时可以有捷径可走，但是总之想很好的学好这款程序必须多操作，多动手，这样才能做到熟能生巧，游刃有余。
虚拟仪器论文虚拟仪器技术发展论文
虚拟仪器论文虚拟仪器技术发展论文 摘要：本文介绍了虚拟仪器的产生、虚拟仪器组成及结构，分析了虚拟仪器的优势，并对虚拟仪器的现状及展望进行简述。 关键词：虚拟仪器；信号；展望 overview of the 30-102 virtual instrument technology development deng songqing,wang yao (91913 troop,dalian116041,china) abstract:this paper describes the emergence of virtual instruments,virtual instrument composition and structure,analysis of the advantages of virtual instruments,and the current situation and prospect of virtual instruments briefly. keywords:virtual instrument;signal;prospect 一、虚拟仪器的产生 虚拟仪器（virtual instrument，简称vi）是利用计算机来管理仪器，组织仪器系统，利用计算机建立的可编程仪器系统。美国国家仪器公司ni（national instruments）于20世纪八十年代中期首先提出基于计算机技术的虚拟仪器 概念。由于没有传统仪器专用的前面板、显示器，所有仪器
面板都在监视器上模拟显示，所以称为虚拟仪器。虚拟仪器的出现引发了传统仪器领域的一场变革，利用人的智力资源替代物质资源，虚拟仪器实现了传统仪器、计算机和网络技术融为一体，产生了虚拟测试技术，随后研制和推出了基于多种总线，各个领域应用的虚拟仪器。 二、虚拟仪器组成及结构 虚拟仪器主要由硬件和软件组成。系统硬件组成如下图，硬件主要包括模块化的信号采集与处理，信号转换与测试和集成的硬件平台。模块化的信号采集与处理，信号转换与测试主要将信号转变成利于计算机处理的数字信号。集成的硬件平台是以gpib、vxi、pxi总线为代表的模块化仪器平台，内建有定时和触发总线，不但可适应简单的数据采集应用，还可适用高端混合信号同步采集。系统软件包括开发平台、总线接口卡驱动程序等。开发平台是虚拟仪器的核心，最典型的有ni公司提供的行业标准图形化编程软件 ----labview等，不仅能轻松方便地完成与各种硬件的连接，更能提供强大的数据处理能力，并将处理结果显示出来。 三、虚拟仪器的特点 （一）虚拟仪器技术性能高 虚拟仪器是利用计算机来分析、处理数据，借助计算机计算速率高、处理数据快、存贮容量大的特点，虚拟仪器测
虚拟仪器在机械工程测试技术中的应用研究
虚拟仪器在机械工程测试技术中的应用研究 摘要：随着计算机技术、软件技术和总线技术的快速发展，计算机和仪器的密 切结合成为了仪器发展的一个重要方向，这种计算机与仪器紧密结合的新型仪器 我们叫做虚拟仪器。本文介绍了虚拟仪器测试系统的设计过程，包括数据库的信 息管理，并以电机测试系统为例研究了虚拟仪器如何在测试技术中的应用。 关键词：虚拟仪器；机械工程测试技术；应用 1虚拟仪器测试系统设计过程 （1）需求分析。主要应根据所执行的任务确定设计输入，需求主要包括：在线监测、故障识别、参数检测等。研究和分析被测量对象的特征参数，比如转速、温度、压力以及振动等，通过分析确定系统需求，比如应根据实际需要测量的物 理量确定模拟量和数字量的通道数量及波特率，这里包括输入的数量和输出的数量，是否具有振动及噪声快变信号采集需求以及通讯需求。 （2）系统平台搭建。根据需求分析得到的结果，选用适合的系统硬件，虚拟仪器的特点是将计算机与仪器的密切结合，这里的计算机包括PC平台以及嵌入 式平台，PC平台通用性较强专用性较差，后期开发难度相对较小，嵌入式平台专用性较强通用性较差，后期开发难度相对较大。可以根据实际情况，选择相应的 平台，如NI公司的LABview开发平台。开发硬件平台确定后，确定硬件构成，一般应选择首选有成熟应用案例的板卡，这里还是要按照模拟量、数字量等实际需 求选用。 系统硬件确定后，进行软件开发。仍然围绕系统需求，制定软件构架，软件 构架制定的好坏，决定了未来软件的可靠性、安全性、可伸缩性、可定制化、可 扩展化、可维护性、客户体验等一系列特性。然后才是算法和数据结构，也就是 程序的制定和实现。现代虚拟仪器往往配备高度图形化的编程环境，封装大量的 成熟的算法可以直接使用，从而保证了信号处理的正确性，比如FFT算法等，往 往不需要重新编写底层算法，只需要合理调用即可，程序需要仿真运行，以确保 需求得以可靠实现。 充分考虑了系统的可维护性，软硬件均采用模块化设计，以使每个模块都具 有良好的可复用性和维护性。硬件系统的传感器、调理电路、A/D转换及数据采 集均为独立模块，便于维护保养并具有良好的通用性，比如采集卡为USB接口， 更是充分利用了其即插即用和热插拔特性，以使其跨平台使用时具有便捷、快速。在系统需要修改或升级时，只需改变升级相应模块或组件即可。 有些系统需求中包含对数据库的要求。便于系统进行学习、查阅和检索。同 时对结果进行储存与管理，以便于信息的查询和调用。这里一个值得重视的环节 是存储机制的选择，使得有效的数据得以记录，但不至于占用过多的系统资源。 （3）调试。完成平台搭建不等于完成整个开发工作，调试工作是完成和实现系统需求的重要环节，通过调试可以进行纠错，发现设计输入的错误和软件开发 的错误，通过调试可以发现设计输入中隐性的需求，而在软件开发过程中没有得 到体现的部分。总之，通过调试，实现传感器、下位机和上位机的协调统一，确 保需求的实现。调试完成后进行系统封装。 2虚拟仪器数据库 在虚拟仪器系统的开发过程中，一般的做法是利用虚拟仪器本身提供的数据 存储功能。然而，如果虚拟仪器本身提供的存储容量比较有限，就需要用到专业 的数据库来进行数据的管理，采用mySQL或LabSQL，第三方开发数据库工具包。
采用虚拟仪器技术 加快测控系统发展
采用虚拟仪器技术加快测控系统发展摘要：采用虚拟仪器技术，可避开传统仪器复杂的专用电路的设计，从而提高仪器设计与使用的快速性和方便性。由于使用软件来实现各种仪器功能，大大提高了仪器的灵活性，需要什么样的功能只需修改相应程序即可，节省了大量购买特定仪器的费用。本文描述了基于虚拟仪器思想在实际测控系统中的应用。 关键词：虚拟仪器；lab windows/cvi；数据采集 abstract: by using the virtual instrument technology, can avoid the traditional instrument complex special circuit design, thus improving the instrument design and use of the fast and convenience. due to the use of software to realize all kinds of functions of the instrument, greatly improves the flexibility of the instrument, need what kind of function, only need to modify the corresponding procedures, saves a large amount of purchase specific instrumentation costs. this paper describes the idea based on virtual instrument measurement and control system in practical application. key words: virtual instrument; lab windows/cvi; data acquisition 中图分类号：k826.16文献标识码： a 文章编号：2095-2104（2012）06-0020-02 1、引言虚拟仪器是随着计算机技术、现代测量技术、电子仪
LabVIEW虚拟仪器程序设计及应用
《LabVIEW虚拟仪器程序设计及应用》learning with labview 8.5 吴成东人民邮电 16k 第1章 LabVIEW概述 1.1 LabVIEW的起源与发展 LabVIEW的全称为Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench（实验室虚拟仪器集成环境），是由美国国家仪器公司（National Instruments，NI）创立的一种功能强大而又灵活的仪器和分析软件应用开发工具。它是一种基于图形化的、用图标来代替文本行创建应用程序的计算机编程语言。在以PC为基础的测量和工控软件中，LabVIEW的市场普及率仅次于 C++/C语言。LabVIEW已经广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，被公认为是标准的数据采集和仪器控制软件。 LabVIEW使用的编程语言通常称为G语言。G语言与传统文本编程语言的主要区别在于：传统文本编程语言是根据语句和指令的先后顺序执行，而LabVIEW则采用数据流编程方式，程序框图中节点之间的数据流向决定了程序的执行顺序。G语言用图标表示函数，用连线表示数据流向。 1.2.1 LabVIEW的优势选择LabVIEW进行开发测试和测量应用程序的一个决定性因素是它的开发速度。LabVIEW的优势主要体现在以下几个方面：（1）提供了丰富的图形控件，采用了图形化的编程方法，把工程师从复杂枯涩的文件编程工作中解放出来；（2）采用数据流模型，实现了自动的多线程，从而能充分利用处理器（尤其是多处理器）的处理能力；（3）内建有编译器，能在用户编写程序的同时自动完成编译，因此如果用户在编写程序的过程中有语法错误，就能立即在显示器上显示出来；（4）通过DLL、CIN节点、ActiveX、.NET或MATLAB脚本节点等技术，能够轻松实现LabVIEW与其他编程语言的混合编程；（5）内建了600多个分析函数用于数据分析和信号处理；（6）通过应用程序生成器可以轻松地发布可执行程序、动态链接库或安装包；（7）提供了大量的驱动和专用工具，几乎能够与任何接口的硬件轻松连接；（8）NI同时提供了丰富的附加模块，用于扩展LabVIEW在不同领域的应用，如实时模块、PDA模块、数据记录与监控（DSC）模块、机器视觉模块与触摸屏模块。 第2章 LabVIEW程序对象的基本操作 第3章 LabVIEW的数据类型LabVIEW作为一种通用的编程语言，与其他文本编程语言一样，它的数据操作是最基本的操作。LabVIEW是用“数据流”的运行方式来控制VI程序。 数据流是LabVIEW的生命，运行程序就是将所有输入端口上的数据通过一系列节点送到目的端口。LabVIEW主要的数据类型包括标量类型（单元素），如数值型、字符型和布尔型；还包括了结构类型（包括一个以上的元素），如数组和群集。LabVIEW数据控件模板将各种类似的数据类型集中在一个子模板上以便于使用。 数据类型主要有数值量、逻辑量、字符串、文件路径等几类。相同的数据类型可能有不同的表现形式，所以一个数据类型子模板有相当多的项目，如一个数值类型可以显示为一个简单的数字、一个条图、一个滑块、一个模拟计量器或者显示在一个图表中。LabVIEW作为一个完整的编程语言，基本可以支持所有的数据类型。还拥有特殊的一些数据类型。 数值型数值型是LabVIEW的一种基本的数据类型，可以分为浮点型、整型数和复数型3种基本形式 布尔型的值为1或者0，即真（True）或者假（False），通常情况下布尔型即为逻辑型。 LabVIEW提供了功能丰富的数组函数供用户在编程时调用。LabVIEW中的数组是数值型、布尔型、字符串型等多种数据类型中的同类数据集合。 3.3 数组型数据 LabVIEW提供了功能丰富的数组函数供用户在编程时调用。LabVIEW中的数组是数值型、布尔型、字符串型等多种数据类型中的同类数据集合。 数组由元素和维度组成。数组中的每一个元素都有其唯一的索引数值，对每个数组成员的访问都是通过索引数值来进行的。索引值从0开始，一直到n?1。n是数组成员的个数。 3.4 簇型数据 与数组类似，簇也是LabVIEW中一种集合型的数据结构，它对应于C语言等文本编程语言中的结构体变量。 3.5 字符串型数据字符串与路径字符串是LabVIEW中一种基本的数据类型。路径也是一种特殊的字符串，专门用于对文件路径的处理。字符串型与路径子选板中共有三种对象供用户选择：字符串输入/显示、组合框和文件路径输入/显示。 第4章 LabVIEW的循环与结构 本章主要介绍了LabVIEW的2循环（For循环、While循环）和3结构（条件结构、顺序结构、事件结构）。For循环和While循环主要用于重复执行位于循环内部的程序。条件结构和顺序结构主要用于控件数据流。事件结构主要用于对来自于用户界面、外部I/O或其他方式事件的异步通知。 本章还介绍了在程序框图中如何设置局部变量和全局变量、属性节点，如何直接使用公式节点、MathScript节点、MATLAB节点。通过这些循环与结构、节点的使用，在很多情况下可以大大简化程序框图。
现代测控技术与系统
填空选择： 1光电效应：因光照引起的材料电学特性改变的现象称为光电效应，分为外光电效应（光电管和光电倍增管）和内光电效应，内光电效应又包括光电导效应（光敏电阻）和光生伏特效应（光敏二极管，光敏三极管，光电池） 2热电偶的基本定律： a.均质导体定律：两种均质导体组成的热电偶的热电势大小与电极的直径、长度以及长度方向的温度部分无关，只与热电极材料和温差有关。如果材质不均匀，当热点，极上各处温度不同时，将产生附加热电势，造成无法估计得测量误差，因此热电极材料的均匀性是衡量热电偶质量的重要指标之一。 b.标准电极定律:若导体ABC分别与三种导体C组成热电偶，那么由导体AB组成的热电偶的热电势可以由标准电极定律来确定。标准电极定律指出：如果将导体C（热点极，一般为纯铂丝）作为标准电极（也叫做参考电极），并且已知标准 c.中间导体定律:在热电偶回路中，只要中间导体两端温度相同，对热电偶回路的总电势没有影响。 D.中间温度定律：在热电偶回路中，当结点温度为T,T0时，总热电势等于该热电偶在节点温度为T,Tn 和Tn，T0时相应的热电势的代数和。 3误差来源：方法误差、环境误差、数据处理误差、使用误差、仪器误差、人身误差。 误差分类：系统误差：在相同条件重复测量同一量时，误差的绝对值和符号保持不变，或在条件改变时按照一定的规律变化。产生的主要原因是仪表制造，安装或使用不当。是一种有规律的误差，系统误差越小、则表明准确度越高。 随机误差：在相同条件下多次重复测量同一量时，误差绝对值和符号无规律变化的误差。主要来源有机械干扰、热和湿干扰、电磁场变化、放电噪音，光空气原件噪声。总体来说服从统计规律，误差大小放映数据的分散程度，误差越小，精密度越高。 粗大误差：测量值偏离实际值的误差。操作不当造成的。测得的值明显地偏离实际值所形成的的误差。判断哪个测量值是坏值或是异常值，处理数据时应剔除。 4数字PID算法是比例、积分、微分算法。（增量型算法与位置型算法） 5人耳可以听到的声波频率范围是16~20kHz，超过20kHz的声波称为超声波。6 超声波传感器的原理及应用 原理：超声波传感器以超声波为检测手段，因此必须有发射超声波和加收超声波的装置，一般将它们称为超声换能器或超声探头。 分类：超声波传感器按工作原理分为压电式、磁致伸缩式和电磁式等，在检测技术中应用最为广泛的是压电式。 应用：超声波测厚，超声波测物位，超声波测流量，超声波无损探伤 7 生物敏传感器的组成 原理：生物敏传感器由分子识别软件（敏感基元）和与之结合的信号转换器件（换能器）两部分组成。 分类：按所用分子识别元件分为：酶传感器、微生物敏传感器、组织传感器、细胞传感器、免疫传感器等。 8 红外传感器的分类 红外传感器是能将红外辐射转换为电能的装置，其按工作原理可分为光敏型（或称光子型、量子型）和 热敏型两类。大题： 1.测控系统的基本任务： 测控系统的基本任务是借助专门的传感器感知对象信息并传输到系统处理器，系统处理器中，通过信号处理方法对对象信息进行处理与数据分析，得到控制对象的有效状态信息和测试结果，进而将这些对象的控制信息传输给控制环节进行对象的行为控制，并将测试结果通过显示装置输出。实现测控系统所涉及的感知技术、通信技术、控制技术、处理技术以及软硬件集成技术都是测控技术的重要内容。
虚拟仪器技术的发展现状及特征
虚拟仪器技术的发展现状及特征 虚拟仪器系统概念是对传统仪器概念的重大突破，是计算机系统与仪器系统技术相结合的产物。它利用计算机系统的强大功能，结合相应的硬件，大大突破传统仪器在数据处理、显示、传送、处理等方面的限制，使用户可以方便地对其进行维护、扩展、升级等。虚拟仪器系统可以广泛地应用在通讯、自动化、半导体、航空、电子、电力、生化制药、和工业生产等各种领域。现有的虚拟仪器系统按硬件工作平台主要可分为基于PC总线的虚拟仪器、基于VXI的虚拟仪器、基于PXI的虚拟仪器，所应用场合不同各有其特点。虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。灵活高效的软件能帮助您创建完全自定义的用户界面，模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成，标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。这也正是NI近30年来始终引领测试测量行业发展趋势的原因所在。只有同时拥有高效的软件、模块化I/O硬件和用于集成的软硬件平台这三大组成部分，才能充分发挥虚拟仪器技术性能高、扩展性强、开发时间少，以及出色的集成这四大优势。虚拟仪器技术的三大组成部分，首先是高效的软件，软件是虚拟仪器技术中最重要的部份。使用正确的软件工具并通过设计或调用特定的程序模块，工程师和科学家们可以高效地创建自己的应用以及友好的人机交互界面。NI公司提供的行业标准图形化编程软件——LabVIEW，不仅能轻松方便地完成与各种软硬件的连接，更能提供强大的后续数据处理能力，设置数据处理、转换、存储的方式，并将结果显示给用户。此外，NI提供了更多交互式的测量工具和更高层的系统管理软件工具，例如连接设计与测试的交互式软件SignalExpress、用于传统C语言的LabWindows/CVI、针对微软VisualStudio的MeasurementStudio等等，均可满足客户对高性能应用的需求。有了功能强大的软件，您就可以在仪器中创建智能性和决策功能，从而发挥虚拟仪器技术在测试应用中的强大优势。其次是模块化的I/O硬件，面对如今日益复杂的测试测量应用，NI提供了全方位的软硬件的解决方案。无论您是使用PCI,PXI,PCMCIA,USB或者是1394总线，NI都能提供相应的模块化的硬件产品，产品种类从数据采集、信号条理、声音和振动测量、视觉、运动、仪器控制、分布式I/O到CAN
虚拟仪器技术在测控系统中的应用
虚拟仪器技术在测控系统中的应用 摘要:本文描述了基于虚拟仪器思想在实际测控系统中的应用。通过选用多功能数据采集卡和信号调理电路组成自动测试系统,软件开发以专业测控工具LabWindows/CVI为平台,实现了数据采集、分析和处理。使整个测控系统既经济又便于操作,同时易于改进和功能扩展。同时,与基于传统的开发平台的测控系统进行了比较。 Abstract: this paper describes the application in the actual measurement and control system based on virtual instrument. By choosing a multi-function data acquisition card and signal conditioning circuit of automatic test system, software development for professional measurement and control tool LabWindows/CVI platform, has realized the data collection, analysis and processing. The whole measurement and control system is easy to operate, economical and easy to improvement and function extension at the same time. At the same time, with development platform based on the traditional measurement and control system are compared. 关键词:虚拟仪器;Labwindows/CVI;数据采集 Key words: virtual instrument; Labwindows/CVI. The data collection 1、引言