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虚拟仪器及其在汽车性能测试中的应用 摘要: 虚拟仪器技术在自动测试技术及测量系统方面有重要的意义, 本文将介绍虚拟仪器的特点及核心技术, 探讨虚拟仪器技术的发展, 并着重说明这项技术在汽车工程中的应用。讨论虚拟仪器技术关键及其在汽车工程测试中的发展。 关键词: 虚拟仪器; 汽车工程; 测试 Virtual instrument and its performance test in automotive applications Xie Xiuzhen (South China Agricultural University College of Engineering, Guangzhou 510642, China) Virtual： instrument technology in the automatic testing technology and measurement systems have an important significance, this article describes the characteristics of virtual instruments and core technology, explore virtual instrument technology, and highlights the technology in automotive engineering. Discuss key virtual instrument technology and its application in the development of automotive engineering tests. Keywords: Virtual Instrument; Automotive Engineering; Testing 引言： 仪器技术经历了模拟仪器、数字化仪器、智能仪器以及单台仪器、叠架式仪器系统、虚拟仪器系统这样两条发展主线。来剖析一下传统仪器的功能构成。任何一台仪器无非由以下三大功能块组成: 信号的采集与控制、信号的分析与处理、结果的表达与输出。任何仪器都是由三大功能块构成的。可以想象一下, 如果把计算机技术和仪器技术结合起来, 充分利用飞速发展的计算机技术来实现或增强传统仪器的功能, 将会将仪器的信号分析与处理、结果表达与输出放到计算机上来完成。用计算机屏幕可以形象、方便地模拟各种仪器控制面板, 以各种形式表达输出检测结果; 用计算机软件可以实现各种各样的信号分析、处理, 完成多种多样的测试功能。也可以把仪器的三大功能块全部放在计算机上来实现。在计算机上插数据采集卡, 然后用软件在屏幕上生成仪器面板, 用软件来进行信号的分析处理, 实现传统仪器功能, 这就是虚拟仪器技术。21 世纪信息科学技术中的三大核心技术是虚拟 技术、计算机通讯技术与网络技术。。研究与应用虚拟仪器技术对提高汽车设计、制造、使用、检测的水平具有特别重要的意义, 其在汽车工程测试中具有广阔的应用前景。 虚拟仪器的特点、结构及功能 1.1虚拟仪器的特点 1986 年美国国家仪器公司( Nat ional InstrumentsCorporation 简称NI) 首先提出虚拟仪器的概念, 其核心内容是以计算机作为仪器统一的硬件平台, 充分利用计算机的运算、存储、回放、调用、显示以及文件管理等智能化功能, 同时把传统仪器的专业化功能和面板控件软件化, 使之与计算机结合起来融为一体,这样便构成了一台从外观到功能都完全与传统硬件仪器相同, 同时又充分享用计算机智能资源的全新的仪器系统。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。 虚拟仪器系统有以下特点： ●用户自己定义；软件是关键； ●系统功能、规模可通过软件修改、增减 ●基于计算机的开放系统, 可方便地同外设、网络及其他应用连接 ●价格低, 可重复利用 ●技术更新快( 周期1—2年) ●软件结构大大节省开发和维护费用 虚拟仪器一般由3部分组成: ( 1) 输入部分进行信号调理, 将输入的模拟信号转换成数字信号; ( 2) 数据处理部分 按测试要求对输入信号进行各种分析和处理; ( 3) 输出部分将数字信号转换成模拟信号, 并进行必要的信号调整。 目前较为常用的虚拟仪器系统是数据采集系统、GPIB 仪器控制系统、VXI 仪器系统以及它们三者之间的任意组合。下面重点介绍一下这三种系统的构成方法。 1.2数据采集系统构成方法 一个典型的数据采集控制系统由四大部分组成。 由于多层电路板技术、可编程仪器放大器技术、即插