虚拟仪器在电力设备在线检测中的运用(56页).pdfVIP

电力传感与检测技术 电力传感与检测技术 电力传感与检测技术 武汉理工大学自动化学院 武汉理工大学自动化学院 Copyright © 2004 WUT. All Rights Reserved. 第八章 虚拟仪器技术在电力设备在 线检测中的应用 8.1 虚拟仪器概述 虚拟仪器 (Ⅵ，Virtuallnstruments)是电子仪器与 虚拟仪器 (Ⅵ，Virtuallnstruments)是电子仪器与 计算机技术更深层次结合的基础上产生的一种新的仪器 计算机技术更深层次结合的基础上产生的一种新的仪器 模式，虚拟仪器通过应用程序将通用计算机与仪器硬件 模式，虚拟仪器通过应用程序将通用计算机与仪器硬件 结合起来，用户可以通过友好的图形界面 (通常叫做虚拟 结合起来，用户可以通过友好的图形界面 (通常叫做虚拟 前面板)操作这台计算机，在操作自己定义、自己设计的 前面板)操作这台计算机，在操作自己定义、自己设计的 一台单个传统仪器一样。 一台单个传统仪器一样。 电子测量仪器经历模拟仪器、带IEEE488接口的智能 电子测量仪器经历模拟仪器、带IEEE488接口的智能 仪器到全部可编程Ⅵ的发展历程，其中每一次飞跃无不 仪器到全部可编程Ⅵ的发展历程，其中每一次飞跃无不 以高性能计算机的发展为动力。其演变如图8-1所示。 以高性能计算机的发展为动力。其演变如图8-1所示。 电力传感与检测技术 图8-1 仪器的演变 电力传感与检测技术 Ⅵ以透明的方式把计算机资源(如微处理器、内存、显示器 等)和仪器硬件(如A／D、D／A、数字I／0、定时器；信 号调理等)的测量、控制能力结合在一起，通过软件实现 对数据的分析处理、表达以及图形化用户接口(见图8-2)。 图8-2 VI的内部功能划分 图8-2 VI的内部功能划分 电力传感与检测技术 应用程序将可选硬件(如CP-IB、VXI、RS-232、DAQ板) 和可重复用原码库函数等软件结合在一起，实现了仪器 模块间的通信、定时与触发。原码库函数为用户构造自 己的Ⅵ系统提供了基本的软件模块。 由于Ⅵ的模块化、开放性和灵活性，以及软件是关键的 特点，当用户的测试要求变化时，可以方便地由用户来 增减硬、软件模块，或重新配置现有系统以满足新的测 试要求。这样，当用户从一个项目转向另一个项目时， 就能简单地构造出新的Ⅵ系统而不丢弃已有的硬件和软 件资源。 电力传感与检测技术 VI与传统仪器相比起作主要的区别是VI的功能由用户 使用时自己定义，而传统仪器的功能是由厂商事先定义好 的（见表8-1）。 表8-1 VI与传统仪器比较 表8-1 VI与传统仪器比较 电力传感与检测技术 8.2 虚拟仪器的构成 从构成要素讲，VI系统(见图8-3)是由计算机、应用软件 从构成要素讲，VI系统(见图8-3)是由计算机、应用软件 和仪器硬件组成的；从构成方式讲，则有以DAQ板和信号调理为 和仪器硬件组成的；从构成方式讲，则有以DAQ板和信号调理为 仪器硬件而组成的PC-DAQ测试系统，以GPIB、VXI、Serial和 仪器硬件而组成的PC-DAQ测试系统，以GPIB、VXI、Serial和 Fieldbus等标准总线仪器为硬件组成的GPIB系统、VXI系统、串 Fieldbus等标准总线仪器为硬件组成的GPIB系统、VXI系统、串 口系统和现场总线系统等多种形式。 口系统和现场总线系统等多种形式。 无论哪种Ⅵ系统，都是将仪器硬件搭载到笔记本电脑、台 无论哪种Ⅵ系统，都是将仪器硬件搭载到笔记本电脑、台 式PC或工作站等各种计算机平台加上应用软件而构成的。通过 式PC或工作站等各种计算机平台加上应用软件而构成的。通过 应用程序提供的仪器硬件接口，用户以透明的方式操作仪器硬 应用程序提供的仪器硬件接口，用户以透明的方式操作仪器硬 件。这样，用