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关键词： 谐波分析   虚拟仪器   网络   小波  

摘要： 为了对电力谐波进行准确的测量,本文采用计算机实现数字化测量的方法,在LabVIEW7.1和MATLAB6.5平台上,运用虚拟仪器技术和数据库技术开发了网络化的电力谐波检测系统。系统可以远程采集谐波信号,并采用一种基于小波补偿的FFT谐波分析算法进行谐波分析,提取暂态扰动,得到各次稳态谐波的具体参数值和含有量,提高了谐波分析的精确度和直观性。系统具有分析效果好、投入成本低、易于功能扩展的优点。

关键词： 舵机   测试系统   虚拟仪器技术  

摘要： 基于虚拟仪器技术,构建飞机液压舵机自动测试系统。该系统可用于对舵机进行性能研究与试验检查、故障诊断以及教学实验。

关键词： 虚拟仪器技术   测控技术   媒体   北京   战略合作伙伴   产品应用   NI公司   经理  

摘要： 认识泛华测控已经很多年了．作为NI公司的重要战略合作伙伴．泛华测控一直致力于推广虚拟仪器技术和产品应用，在激烈竞争中不断推动着虚拟仪器技术的发展。时值“虚拟仪器技术盛会”NIDays2006之际，笔者受邀参加北京中科泛华测控技术有限公司媒体见面会．针对公司近况采访了该公司销售部经理葛飙先生．开发部经理史永勤先生和DAQ事业部经理赵晓字先生。

关键词： 航空机载电子设备   自动测试系统   虚拟仪器技术   离散信号   功能测试   时域特性   测试需求   电信号  

摘要： 机载电子设备自动测试系统需要对上百种部件进行功能测试,涉及的信号种类和数量都很多,这些信号按照频率分为低频和高频两种,按时域特性分为连续和离散信号,按照形式分为电信号和非电信号(如温度、速度、高度、气压、航向等)。为满足复杂的测试需求,我们采用虚拟仪器技术。系统硬件设计P X I模块化仪器相对于G P I B、VXI、RS232等仪器而言,具有速度快、体积小、易扩展等优势,因此作为硬件的主体。再选用常规信号源(SOURCE)和信号测量模块(SENSOR),通过GPIB和RS232总线扩展专用和自研设备。整个系统硬件原理如图1所示。由于PXI模块较多,且为了今后的扩展,选用了18槽的PXI-1045机箱;为了进一步提高系统平台的集成度,选用PXI-8187零槽嵌入式控制器,摒弃了以往系统中利用MXI-2将工控机作为主控器的方式。PXI-8187带有GPIB接口,可以方便的扩展GPIB总线设备。部分仪器资源和部件需要串口通信,故选用PXI-8421扩展4个串口。1信号采集以61/2数字万用表PXI-4070和51/2数字万用表PXI-4060作为常用的测试模块,可以测量0～300V的电压,0～1A的电流,0～10...

关键词： 磁流变气动伺服系统   动态性能   虚拟仪器技术   测试系统   软件设计  

摘要： 虚拟仪器技术应用在磁流变气动伺服系统性能测试中,针对磁流变气动伺服系统的动态性能,基于虚拟仪器技术的标准设计出完整的测试软件。\n 本文在硬件部分的设计上突出在数据的获取和处理以及误差控制等方面软件的功能,对位于数据采集硬件部分的微处理器的软件功能的执行时序上做出合理的安排,设定了服务子程序调用的优先级,有效的提高了微处理器的利用率和效率。\n 设计出该系统的阻尼阀在有阻尼、无阻尼和有阻尼的PID调节三种工作模式下的测试控制软件,其功能包括对磁流变阻尼阀动态性能的相关数据的获取和处理以及控制命令的发布,其中涉及到的数据类别主要包括气动伺服系统中负载的运动位移和速度,这些数据将作为气动伺服系统的性能分析的依据。\n 在位于虚拟仪器系统上位机中的操作软件的设计上采用了图形化的编程语言LabVIEW作为其主体的设计语言,针对串行模式的数据交换方式,对其数据接口的软件和硬件交握做出了适合测控系统的特点的规划,使得数据在上位机与微处理器之间的交换于串行口资源利用率的提高方面有较好的效果。\n 上位机中的虚拟仪器操作软件包含了较为丰富的波形显示功能模块,这也使得软件的操作者更为直观的对气动伺服系统的不同性能做出观察。从而使得虚拟仪器技术的优势得到体现,为气动伺服系统的性能的测试找到一条很好的途径。

关键词： 信号试验车   自动测试系统   虚拟仪器   频谱校正  

摘要： 铁路电务部门的定期检修普遍采用电务信号试验车。电务信号试验车是一套专用于轨道电路和机车信号测试的车载测试系统。随着国内铁路的快速发展,对铁路信号测试的测试精度,测试功能以及可扩展性要求越来越高,现有信号测试系统的测试手段和测试方法很难满足现场的需求,迫切需要进行改进,以满足当前日益发展的铁路信号技术要求。 本文针对当前国内铁路信号电务试验车测试系统存在的不足及缺陷,在测试方案和测试算法方面进行了深入研究。首先对铁路信号试验车的历史及现状进行了回顾,分析了目前信号试验车测试系统的不足;然后,进行了铁路信号测试需求分析,确定了系统测试功能及总体结构;对系统的硬件设计和软件设计进行了详细描述,并对现场测试结果进行了举证和深入分析,结尾作出结论及展望。 本论文的创新点在于: 1)采用模块化设计方法,应用先进的虚拟仪器技术,解决了系统可扩展性问题。 2)提出了基于频谱细化及频谱校正的轨道信号分析方法,提高了系统测试的精度和实时性。 3)提出了带有里程自动校正功能的列车定位方法, 4)提出了基于谐振原理的补偿电容在线测试方法。研究结果及现场测试数据表明:与传统的测试方法相比,电务试验车自动测试系统具有测试功能强、测试精度高、测量速度快、人机界面优异、可扩展性好等优点,该系统能够满足现场测试需要。

关键词： 电气火灾   漏电保护   配电   防火   虚拟仪器   LabVIEW  

摘要： 随着国民经济的发展及人民生活水平的不断提高,生产、生活用电量都急剧增长,但与之配套的电气火灾监测预警装置的研究和应用相对滞后,导致电气火灾频繁发生,给国家的经济建设和人民生命财产造成了巨大损失。 本文简要介绍了电气火灾的现状,指出了传统电气火灾监控设备的不足,在传统的漏电保护器的基础上提出并研制了一种基于虚拟仪器技术的智能配电防火保护系统,论述了系统的构成、特点和工作原理。该系统功能全面,组织结构层次化,并可与传统火灾烟感自动报警系统联动,适用于以220V、380V为工作电压的低压配电领域。系统的设计采用网络化集散监控方案,以现场保护器、数据集中器、上位机相接合的方式实现对电气火灾的有效预防。 现场保护器实现了测量、保护、控制、通讯等功能。通过对三相电压、三相电流、漏电电流等模拟量进行采样和处理后作出判断,输出各种控制和报警信息,同时与数据集中器进行通讯完成远程监控功能。 数据集中器实时监控现场保护器的状态,通过RS-485总线实现与现场保护器通信,通过CAN总线实现与上位机通信。由于通信网络采用了CAN总线与RS.485总线相结合的分层结构,弥补了单独的CAN网络和RS-485网络各自的缺点。 系统的上位机管理平台负责整个智能配电防火保护系统的管理,对各个数据集中器及现场保护器工作状态进行监控。由于以虚拟仪器技术为核心,在智能化程度、处理能力、性能价格比、可操作性等方面均有明显的技术优势。 基于虚拟仪器技术的智能配电防火保护系统的研究开发提高了电气火灾预警工作的效率和精确度,能有效地预防电气火灾发生,具有广阔的应用前景。

关键词： 声电效应   虚拟仪器   温度测量   声—声测量   声—电测量  

摘要： 声电转换是目前确定冻土冻融界面的前沿方法。对模拟冻融界面的冻土模型的声电效应研究涉及到三项测量任务：温度监测、声—声测量、声—电测量。温度监测在于提供一种简单可靠的确定冻融界面的方法，寻求温度监测确定的冻融界面与声电观测确定的冻融界面是否具有一致符合性；对冻土的声—声测量在于测定超声波在冻土中的传播速度，是冻土声电效益观测的有机组成部分；声—电测量则是最主要的测量任务。 对于温度测量，从测量范围、测量误差以及灵敏度综合考虑，选择铂热电阻作为模拟冻融界面冻土模型测温装置的温度传感器。测温装置的硬件平台由热电阻传感器、测温电路、装有PCI-4472数据采集卡的计算机、连接导线四个部分组成。为了增加软件的灵活性和提高软件的整体效率，程序采用了模块化设计。 对于声—声测量，选用NI公司的高速率M系列数据采集卡PCI-6251作为采集硬件。解决了通过LabVIEW软件编程控制PCI-6251数据采集卡的数字I／O输出物理TTL电平，作为发射机的同步信号输入，控制发射机的发射。 对于声—电测量，由于接收信号的幅值相当小，制作了良好的接收电极并选择合适的前置放大器。另外，对于小信号的接收，实验安排了良好的接地和屏蔽。 以上硬件平台搭建后，对模拟冻融界面的冻土模型进行实际测量。通过分析实测数据，证明了温度测量和声—电测量具有一致符合性，从而也证明了整个硬件平台搭建是成功的。

关键词： 电控发动机   自动变速器   实验教学系统   虚拟仪器技术   开发  

摘要： 本课题在原汽车测控实验教学系统的基础上，通过软、硬件的设计与开发，研制了发动机及变速器测控实验教学系统。该系统以90款日产Maxima VG30E电控发动机及RE4F02型自动变速器为基础，在不影响电控发动机及自动变速器各种性能的前提下，对电控系统进行改造，最终设计了一套可进行实验、教学、科研及实际故障检测的平台。 通过系统的信号显示及检测板、信号模拟台、故障设置台及基于虚拟仪器技术的软件平台，可实现电控发动机及自动变速器电控系统各信号的动态显示及检测，主控信号的模拟，常见故障的设置，信号波形及参数的显示、存储、再现及与标准波形的对比，数据流分析等功能，从而也具有故障检测功能。本课题的主要内容为： 1)发动机及变速器台架的设计。使发动机、变速器、变速杆、加速踏板、制动踏板、燃油箱、蓄电池及各种仪表协调有序且可靠地布置在一可移动的台架内，并在熟悉系统电路的基础上对系统进行重新布线。设计后的台架具有布局合理，美观大方，灵活性、可靠性高、可操作性强，实验、教学效果好的优点；同时台架还能脱离系统其它部分单独运行，独立性强； 2)测控台架的设计。设计了可进行电压变换、信号隔离、信号整形、信号放大、限压稳压、电路切换等功能的信号调理电路；通过优化发动机及变速器线路，设计出了信号显示及检测电路，实现了信号动态显示及检测功能；利用单刀双掷开关的切换、电位计的调节，可对4个主控信号进行模拟；设计了故障设置模块电路，利用AT89C51单片机及74LS154、74LS249等芯片扫描故障设置按键的状态，进而对操作终端的继电器进行控制，实现对常见36个故障进行设置； 3)基于虚拟仪器技术的测控软件的设计。根据测试要求选择合适的计算机和数据采集卡，根据软件开发平台的特点选择LabVIEW软件作为系统的开发平台，设计了主控模块、参数设置、虚拟仪表、起动测试、波形测试、变速器测试、数据处理等10个软件模块，实现了系统的登陆、参数设置、虚拟仪表、测试各种工况下发动机及变速器各信号波形或变化趋势、测试波形与标准波形对比、数据流分析、波形打印、波形存储、数据事后处理、系统帮助等功能； 4)系统软、硬件的调试及试验分析。对软硬件各模块进行现场调试，系统运行正常可靠、达到系统设计的要求；分别在起动、怠速、加速工况下进行原机试验、信号模拟试验、故障设置试验，使用Fluke98汽车万用示波器、万用表和软件平台的相关模块对信号的数据及波形进行测试，对比现实仪表与虚拟仪表的实验结果。通过试验结果的分析，表明系统能真实反映发动机及变速器的工作参数及信号波形，充分实现信号的动态显示及检测、信号模拟、故障设置等功能，使用软件平台能准确可靠地进行信号的采集、参数及波形的测试、数据及波形的保存、处理，系统达到了设计的目标。 经实验室试用，结果表明，该系统具有人机界面友好、操作方便、可靠性高的优点，可同时服务于实验、教学、科研及故障诊断，具有较高的实用价值及应用前景。

关键词： 织物悬垂性   图像处理   虚拟仪器   仰视投影   数据校正   误差分析  

摘要： 织物的悬垂性是服装用面料的一个重要的性能。常用的织物悬垂性测试仪器，均采用俯视投影的悬垂测试方法得到织物的悬垂形态图像，提取织物俯视投影图中的织物悬垂边缘的形态特征指标来表征织物的悬垂性能。在采用传统的俯视投影方法对柔软织物进行测试时，织物的一部分皱褶会转到支撑盘的下方。在俯视投影图中，支撑圆盘会遮挡住织物的一部分皱褶，从而造成不可避免的系统误差。 在本课题中，为了避免传统俯视投影方法在对轻、薄、柔软织物测试时所产生的不可避免的系统误差，作者建立了基于仰视投影的织物悬垂性实验平台，采用自下向上的仰视投影方法采集织物的悬垂边缘的形态图像。作者分析了数字图像处理技术在织物悬垂图像处理中的应用情况，提出了对织物悬垂图像进行处理的关键步骤和方法，并且详细讨论了每个步骤的具体实现方法，最终取得了令人满意的实验结果。 作者采用LabVIEW 7.1软件和IMAQ图像处理模块编写织物悬垂性测试程序，对所采集的织物悬垂图像进行处理以得到织物悬垂边缘的原始坐标值；同时采用一种简单方法对摄像机进行标定并推导了通用摄像机的数学模型，进而建立了对畸变的织物悬垂边缘图像进行校正的算法：据此对因投影关系发生畸变的织物悬垂边缘点进行校正，从而得到边缘点的真实坐标值：最后经过计算得到反映织物悬垂性能的特征指标。此外，作者还对基于仰视投影的织物悬垂性测试实验平台系统中可能会造成系统误差的各种因素进行了分析，提出了减少系统误差的措施和方法，并且推导出了该实验平台的系统误差的计算公式。 作者采用若干悬垂性能不同的织物，分别在传统的XDF—1型织物悬垂性测试仪和本课题的织物悬垂测试平台逐一进行测试。实验数据的对比、分析结果表明，基于仰视投影的新型织物悬垂测试方法，确实可以避免传统俯视投影测量方法在测量轻、薄、柔软织物时，因皱褶折到支撑盘的边缘內部而造成的系统误差；故而作者搭建的实验平台经过适当改造，可以成为一种新型的织物悬垂度测定仪器。至于作者提出的根据织物悬垂边缘坐标值和织物悬垂形态的剖面方程，对织物悬垂形态进行三维重建的方法，则为织物三维悬垂形态的后续研究打下了一个小小的基础。