第11章计算机虚拟仪器技术要点分析.ppt

概述 计算机测试系统的发展： 第1代：1960’s-1970’s，无专用接口CAT系统； 第2代：1970’s-1980’s，具有通用接口CAT系统； 第3代：1980’s至今，虚拟仪器 计算机测试系统的类型： 1、插卡式测试系统； 2、由仪器前端与计算机组合； 3、由程控仪器与计算机连接 典型的GPIB总线测试系统 组成：计算机、GPIB接口卡及电缆、若干台GPIB仪器。 仪器控制 由各种可编程仪器与计算机连接组成测试系统，通过微机上的软件控制总线上的仪器。 仪器控制的功能是把实际存在的仪器、设备与计算机连接起来协同工作。 典型的仪器控制通用软件：MATLAB、LabVIEW 通过编写仪器控制程序可以控制仪器的打开、读写、关闭及通信等操作。 第十一章 计算机测试系统与虚拟仪器 机械工程测试技术基础 第十一章 计算机测试系统与虚拟仪器 机械工程测试技术基础 本章学习要求 1.了解计算机测试系统的组成及各部分的主 要作用； 2.了解虚拟仪器的构成和工作原理； 3.了解常用的虚拟仪器开发平台 11.1 概述 仪器的发展： 第1代：模拟式仪器 —— 模拟电路 第2代：数字式仪器 —— 数字电路 第3代：微机化仪器 —— 以微机为核心 智能仪器：基于微型机的，采用专门的微处理器、存储器和接口芯片，与仪器测量部分融合到一起。 计算机测试系统：由现成的微机组成，配以一定的硬件，包括数据采集装置、输入输出接口、显示记录装置及软件等。 插卡式测试系统的组成 M 被测对象 MUX A S/H A/D D/A D/A D/A PC机 PC总线 传感器 总线形式：RS232、USB、IEEE 1394串行总线。 S/H S/H S/H A/D A/D A/D I/O I/O I/O PC机 …… …… …… 插卡式测试系统的组成 插卡式测试系统的组成 MUX A S/H A/D D/A D/A D/A PC机 PC总线 传感器 S/H S/H 仪器前端： 由信号调理、模拟信号采集、数字输入输出、数字信号处理等模块组成，由VXI、PXI等专用仪器总线连接组成独立机箱。 GPIB——IEEE 488，诞生于70年代，传输速度不高。作用是实现计算机与各种专用仪器之间的快速双向通信。 VXI ——诞生于80年代，造价高，应用范围有限。 PXI —— PCI总线在仪器领域的扩展。性价比高。 GPIB仪器是独立的设备，能单独使用。 虚拟仪器是在计算机上显示传统仪器面板，它将硬件电路完成的信号调理和处理功能由计算 1.虚拟仪器定义 机程序完成，这种硬件功能软件化是虚拟仪器的一大特征。 2.虚拟仪器技术的发展过程 3.仪器定义和功能的转变 传统仪器:厂商定义 虚拟仪器:用户定义 用户定义虚拟仪器的优点： 费用 性能 用户定义 低费用 信号处理功能强大 灵活 可再用性 4.虚拟仪器的组成 PXI VXI GPIB DAQ IMAQ Motion 硬件板卡 软件 程序解决方案 软件驱动模块 5、常用虚拟仪器板卡 DAQ Card IMAQ Card Field Point Motion Control Card 6、虚拟仪器软件驱动模块 为简化硬件板卡编程和控制，NI和Agilent标准化了数百种常用仪器、板卡的驱动，它们已成为虚拟仪器开发平台的一部分，开发时可直接复用这些硬件驱动代码。 用户界面 软件驱动 7、常见的虚拟仪器软件平台 LabView Agilent VEE DASYLab DirectView ProcessControl Virtual Instruments (VIs) Front Panel Controls = Inputs Indicators = Outputs Block Diagram Accompanying “program” for front panel Components wired together LabVIEW Dialog Box Creating a new VI File?New VI to open a blank VI File?New… to open the New dialog box and configure a VI template, global variable, control, etc… Template Browser Menu File Edit Operate Tools Browse Window Help Front Panel Window Fron