《电子测量仪器》课件-项目9 智能化仪器与自动测试系统.pptVIP

项目9 智能化仪器与自动测试系统 1 2 3 4 概述 智能化仪器 虚拟仪器 自动测试系统 下一页 返回 任务1 概述 活动1. 仪器系统的分类 (1)在电子测量仪器中装入微型计算机芯片加以控制，称为智能仪器。 (2)在微型计算机上安装软件、硬件，使微型计算机具备电子测量仪器的功能，称为虚拟仪器。 (3)在人工最少参与的情况下，能够自动进行测量、数据采集与数据处理，并以适当方式显示或输出测试结果的系统称为自动测试系统。 活动2. 仪器系统的特点 1.复杂运算 2.快捷通信 3.可记忆 4.可编程 5.数据处理 任务2 智能化仪器 活动1. 智能化仪器的构成及特点 1.智能化仪器的构成 智能化仪器是内部装有微型计算机芯片并具有可程控功能的仪器。 智能化仪器由微型计算机、固化在ROM中的监控程序和仪器内部的数据流组成。 2.智能化仪器的特点 （1）用键盘操作代替了传统仪器面板上的开关旋钮。 （2）智能仪器的显示和输出部分受微型计算机控制。像显示器、打印机、绘图仪等的连接，与PC机的连接相类似 活动 2. 智能化仪器的功能 第一台智能仪器自20世纪70年代诞生以后，以其自身的诸多优点，发展极为迅速。概括来说，智能化仪器的主要功能有：友好的人机对话功能；各种控制规律；数字滤波；数据处理；数据通信；掉电保护；多点快速检测；多种输出形式；自诊断和故障监控；自动修正各类测量误差等。 任务3 虚拟仪器 活动1. 虚拟仪器的特点 虚拟仪器的主要特点是信号的分析和处理、结果的表达与输出两部分完全可以由基于计算机的软件系统来完成，只要另外提供一定的数据采集硬件，即可构成基于计算机的测量仪器。 虚拟仪器主要由硬件和软件两部分组成。 活动2. 虚拟仪器的分类 1.与实物配合的虚拟仪器 此类虚拟仪器由计算机及其系统软件和应用软件组成，它虽然也可以用软件实现某些仪器功能，但其硬件部分可以包括大部分传统仪器硬件。 2.基于软件的虚拟仪器 此类虚拟仪器基本不需要实物仪器参与就可完成全部仪器功能。它由3部分组成：微型计算机及其系统软件、应用软件和通用硬件。 活动3. 虚拟仪器的构成 按照测控功能硬件所采用的总线方式的不同，虚拟仪器可分为并行接口式、总线插卡式、PXI总线式、GPIB总线式和VXI总线式5种类型。 1.并行接口式 并行接口式虚拟仪器把虚拟仪器的硬件集中安装在一个采集盒内，并通过电缆和计算机的并行接口相连接。 2.总线插卡式 总线插卡式虚拟仪器将插入计算机机箱内的数据采集卡与专用软件如LabVIEW相结合，构成测试系统。 3.PXI总线式 PXI总线式是一种专为工业数据采集与自动化应用度身定制的模块化仪器平台，是PCI总线在仪器领域的扩展。 4.GPIB总线式 典型的GPIB系统由一台PC机、一块GPIB接口卡和若干台GPIB形式的仪器通过GPIB电缆连接而成。 5.VXI总线式 VXI总线式继承了GPIB总线易于使用和VME总线高吞吐量的特性，而且是可编程的。VXI总线是一种高速计算机总线VME在VI领域的扩展，VXI总线和VXI主机箱都有严格规定，这些参数使用户能够很容易地配置一个VXI工作系统。 活动4. 典型应用软件 LabVIEW是美国国家仪器有限公司(NI公司)开发的用于仪器控制与数据采集的图形化编程语言。LabVIEW最大的特点在于它是一个图形化的编程系统，它提供了一种全新的程序编写方法，即对虚拟仪器的软件对象进行图形化的组合操作，而不是像Visual C、Delphi等语言那样采用文本编程。。 LabVIEW还有以下几个特点。 (1)内置的编译器可加快程序的执行速度。 (2)可用于Windows 2000／NT／9x、Mac OS、HPUX、Sun和Linux操作系统 (3)采用直观明了的前面板用户界面和流程图式的编程风格，使编程工作简单高效 (4)内容丰富的高级分析库，可进行信号处理、统计、曲线拟合及复杂的分析工作，更好地实现仪器功能。 (5)内置的GPIB、VXI、串口、插入式DAQ板的库函数和650多种仪器驱动程序可以更方便地实现对硬件的控制。 (6)利用ActiveX、DDE和TCP／IP进行网络连接和进程通信，构成自动测试系统和网络化仪器。 LabVIEW的安装和拆卸过程，应用实例此处省略，可在实验课部分详细介绍。 任务4 自动测试系统 活动1. 自动测试系统的基本组成 1.硬件部分 (1)计算机或控制器。用于负责指挥系统中的所有其他装备，完成测试要求的各项测量任务。 (2)接口系统。其作用是根据测量目的把所需的全部测试用装置连接起来，组成一个完整的系统。在自动测试系统中采用标准化的接口总线，称为通用接口总线(GPIB)，也称为IEEE-488标准