基于信号处理技术的虚拟仪器(Ⅵ)的产业化前景.pdfVIP

基于信号处理技术的虚拟仪器(VI)的产业化前景。 应怀樵 北京东方振动和噪声技术研究所，北京，100085 摘要基于信号处理技术的高技术测试仪器——直拟仅器(VI)发展非常迅速．由中 以来，20多年．Ⅵ发生了翻天覆地的变化．目首．正在遥步囊代传统的模拟式投器。文内回属 了Ⅵ和智能信号采集处理分析仪的几次发展历程和提出了它们的产业化首帚，其产业化前 景非常乐现。酋景无限荧好． 关键词 信号处理虚拟仅器卡泰仅器移动实验室 产业化 一、刖舌 称虚拟仪器Virtual 术革命，对科技界、仪器制造界和测试技术界的影响巨大且深远．目前，国内外的工程师和科学家正在 成千上万台测试控制设备中使用虚拟仪器和PC卡泰，从而缩短了产品的开发时问，降低了生产成本， 提高了产品的质量． 虚拟仪器的出现，像PC机出现一样会影响到各行各业，影响全人类的社会活动，包括教学、科学研 究、国防和工农业生产，甚至进入家庭的自动化管理．它的迅速发展带动了一大批产业．目前，正在形 成产业化，HP、BK等大批的仪器制造厂家正在从传统的模拟式仪器转向研发生产Ⅵ仪器．新兴的Ⅵ 仪器生产厂家不断涌现。M和C(m、『V正在形成规模生产，大批的Ⅵ仪器成为目前的主流测试仪器，可 以说基于信号处理技术的高技术仪器——虚拟仪器正在进人主流平台，产业化正在形成，前景无限光明． 二、国内外虚拟(卡泰)仪器的发展过程 测试分析仪器研制课题，推出了用软件制造仪器，用软硬件相结合取代传统的硬件为主的模拟式仪器的 观念。并推出了DASP(达世普)软件(Da诅Acquisitionsigml 拎着走”的口号．进而又进行了虚拟仪器库平台的研制，实现了INV虚拟仪器库． 国编辑风格的开发和运行程序平台．开启了虚拟仪器的另一种开发和使用途径． -拄·支中为省略岛见[应]为应怀檀和应怀簋麓授谭曩蛆的筒肆和籀写． ·87· 用于火箭激振钱塘江公铁两用两层桥的模态测试分析，开发了台式机用的ⅢV303系统和便携式笔记 有更多的企业转向Ⅵ的研制和生产，促使了虚拟仪器和卡泰仪器的更快发展． 三、我所VI仪器与信号处理技术的发展主要阶段过程回顾 数变换与波形畸变修正反演等研究，用信号处理方法编制软件计算振动速度和振动位移。计算出了很难 测得的振动残余位移数据． 。地下结构爆炸震动加速度的测试和分析”．[1] 数据进行信号处理咖．参量变换和频谱分析用软件测量振动位移和残余位移．明确了用软件制造仪器 的思想和VI的早期构思．参见“频谱分析在抗爆结构动力学参量分析中的应用’’【如． 给出了用软件翻造仪器的成功实例。 器的研究成果实例．一个采样波形经过信号处理和频谱分析和参数变换能得到12种需要的分析结果， 并测到了硬件仪器涸不到的振动残余位移数据． 部，为用信号处理技术来研发Vl作了组织上的筹备工作． 仪器Ⅵ而设立了应怀樵课题组，正式打下了组织基础，为自筹资金滚动进行PC卡泰和Vl研究奠定了 物质基础． (8)[应]在建所之初自主创新提出了下述6个方面的研究课题和目标， A／D已达16位或24位，频率精度已达到8位(十进制)字长．具有独创性突破．达到国际领先水平I ⑦‘DASP’(达世普)——Data AcquisitionSig聃l 析软件l数据采集和信号处理在以前的模拟式仪器中都是分离的，这是Ⅵ的一个大进步，目前已包古； 信号示波．敷据采集，信号分析。信号发生．声学分析，虚拟仪器库，梗态分析．动力修改，响应计算．载荷 识剐，计量检定，应变测量。旋转机械分析，故障诊断，转子动平衡，桩基地基，振动控制。应用测试等18 个大型模块I 的虚拟仪器，具有101项创新技术。已能取代50多种仪器； ④采取‘用软件制造仪器’的创新思路I 验测试仪器的研制开辟了一条崭新的技术途径．日前，国内外的仪器公司正在这条路上迅跑l ⑥提出‘把试验室拎着走’的口号和目标f自主创新采用虚拟仪器(Ⅵ)(数字化仪器)来取代传统的 ·88。 lNV移动实验室． 得圆满成功，这是中国的Vl首次用于现场实际大型结构模态试验分析的成功先例． 技术展览会，赴加拿大多伦多市展出，获国外专家的好评，在参展单位受表扬的名单中排名第一，第二是 北大方正汉字激光排版系统，