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关键词： 虚拟仪器   频率特性测试仪   数据采集   PCI局部总线   DDS  

摘要： 虚拟仪器是美国国家仪器公司(National Instruments)于八十年中期首先提出的一种全新的仪器概念，虚拟仪器系统是对传统仪器概念的重大突破，是计算机系统与仪器系统技术相结合的产物。在虚拟仪器系统中，计算机外部设备为信号的输入输出提供一个硬件平台，计算机是整个仪器系统的核心，用于完成对信号的实时处理和分析。虚拟仪器概念的提出把测试与测量技术带入了新的发展时期。 本课题以虚拟仪器概念和基本系统特性测试技术为指导思想，详细介绍了基于虚拟仪器技术的线性四端网络频率特性测试仪的原理，同时从该测试仪所要实现的功能出发，详细分析了总体方案设计中选择关键模块的理论依据和设计方法，重点讨论了硬件平台实现的关键技术包括基于直接数字频率合成技术(DDS)和锁相环技术的扫频信号源部分、由信号均衡电路和七阶椭圆滤波器组成的信号调理部分、基于AD6640的高速数据采集部分以及基于PCI局部总线的通用硬件模块。在该课题的设计中自己主要完成以下方面的工作：(1)对虚拟仪器的发展现状进行调研，明确其设计思想和方法；(2)具有频带宽、分辨率高、转换速度快、频谱纯净的扫频信号源的设计；(3)信号调理模块的设计；(4)完成了高速数据采集卡的设计；(5)进行了仪器整体调试及性能分析。该仪器主要应用于对滤波器、宽带放大器、鉴频器以及其它有源或无源线性网络频率特性的测试和分析。

关键词： 虚拟仪器   虚拟数字示波器   动态链接库   LabVIEW  

摘要： 随着科学技术的进步,对测量技术的要求越来越高。电子测量技术在各个领域得到了越来越广泛的应用。传统的电子测量仪器由于其功能单一,体积庞大,己经很难满足实际测量工作中多样性、多功能的需要。以虚拟仪器为代表的新型测量仪器改变了传统仪器的思想,它们充分利用计算机强大的软硬件功能,把计算机技术和测量技术紧密结合起来,是融合了电子测量、计算机和网络技术的新型测量技术。特别是基于计算机平台的各种测量仪器由于成本低、使用方便等优点得到了更广泛的应用。虚拟仪器可以充分利用计算机的运算、存储和显示功能,因而在降低仪器成本的同时,使仪器的灵活性和数据处理能力大大提高,可以更方便的组建测试系统,更好的满足多种测量要求。虚拟仪器实际上就是一种基于计算机的自动化测试仪器系统。虚拟仪器作为计算机技术和现代仪器技术相结合的产物,实现了传统仪器测量理论和测量方法上的革命性突破。 虚拟数字示波器系统由信号采集、信号处理和结果显示三大部分构成,其中信号采集部分是由硬件实现,其它两部分都是由软件实现。我们所设计的虚拟数字示波器总体上包括数据采集、波形显示、频谱分析以及波形存储和回放等四大模块组成。它除了通用功能外,又具有普通示波器所没有的许多优点,如波形可存储为数据文件,以便进行永久保存、随时调用数据,进行波形实时显示、打印,其成本低廉,功能可根据应用的需要不断加强。 本文所选用的软件LabVIEW 是美国NI 仪器公司的创新软件产品,也是应用最广泛、发展最快、功能最强的图形化软件开发环境。它具有开发周期短、运行速度快、可重用性、使用方便灵活等优点。因此,用LabVIEW 对虚拟数字示波器的设计是一种最理想的方法。

关键词： GPIB   数字存储能量计   虚拟仪器   LabVIEW  

摘要： 利用RS232总线接口,将PC机和能量计连接起来,形成了一个基于虚拟仪器技术的自动测试系统,扩展了能量计的功能.介绍了系统组成、软件设计和应用.改变相应的测试软件,即可拥有新的测试功能.该系统在实际应用中得到了较好的效果.

关键词： 同步数据采集   虚拟仪器   RS-232   LabVIEW   DSP  

摘要： 交流变频异步电力测功机以其高精度的力矩和转速、优异的动态响应以及高效节能的新特性在实际的工业应用中获得了广泛的应用,现已成为应用研究领域关注的一个重点。在交流变频异步电力测功机研制过程中,为了更好地研究交流变频异步电力测功机直接转矩控制方案和记录分析实际运行效果,更方便的测量异步电机的有功、无功、功率因数、转矩和转速等,需要对异步电机的各种信号进行采集、存储、分析和显示。为了达到上述目的,需要同步长时间的采集异步电机端部定子电压信号、定子电流信号、电机转速等多路信号,并对采得的信号进行实时存储、动态显示和分析处理。采用传统测量仪器已经不能满足这些要求。如果采用计算机技术同仪器技术相结合的虚拟仪器技术,可以更好地实现上述功能。所以本文针对交流变频异步电力测功机的测试要求,研究虚拟仪器技术在交流变频异步电力测功机中的应用。 本论文对应用虚拟仪器技术的交流变频异步电力测功机中的电压、电流信号的测量原理、硬件构成和软件构成等方面进行研究和设计,并根据实际的异步电机的电气参数的测量要求,完成了基于交流变频异步电力测功机虚拟仪器技术部分的硬件电路和软件解决方案。 完成虚拟仪器硬件——模拟信号传送电路的设计和制作:完成基于DSP2407A 作控制芯片的数据采集卡的电路的设计和仿真,制作印制电路板,并调试完成,达到了设计要求。在硬件设计的基础上,完成虚拟仪器软件体系结构——用户应用程序的设计:实现了该数据采集卡与虚拟仪器开发环境LabVIEW串口通信;完成性能稳定、操作方便和功能齐全的LabVIEW 用户应用程序的设计。 通过模拟实验完成了基于交流变频异步电力测功机虚拟仪器技术部分的硬件调试和软件测试。测试结果表明,系统方案完整,硬件设计和软件编写正确,达到了设计目标。

关键词： 虚拟仪器   VISA   SCPI   归一化场地衰减  

摘要： 本文简要介绍了虚拟仪器技术在仪器自动控制领域的特点,论述了现代仪器控制模型和其中涉及到的主要技术标准如GPIB接口、RS232接口等,深入分析了VISA(Virtual Instrument Software Architecture虚拟仪器软件系统结构)和SCPI(Standard Commands for Programmable Instrumentation可编程仪器标准命令)的结构、原理和特点。在开阔场地性能自动测量系统应用程序设计中,提出了采用VISA和SCPI技术相结合的方法,作为仪器驱动控制方案。LabVIEW图形化开发工具因易于学习使用且功能强大,故选择LabVIEW作为应用程序开发平台。 本文利用虚拟仪器技术,采用LabVIEW虚拟仪器编程语言、C51语言,同时结合相应的硬件,应用模块化的编程方法,设计了一套开阔场地性能自动测量系统,该系统主要包括基于GPIB接口的仪器控制单元和基于RS232接口的天线转换单元。最后利用该系统进行了开阔场地性能测试和分析。 整个系统具有界面友好、操作方便、功能齐全等优点,实验结果表明研制基于虚拟仪器的开阔场地性能自动测量系统增加了测量的稳定性,避免了人为的读数误差、计算误差以及相关数据不能同时记录所引起的实验结果的偏差,提高了测试精度和试验效率,具有较高的应用价值。

关键词： 虚拟仪器   硬件技术   软件技术   USB   网络化   PXI%  

摘要： 介绍了虚拟仪器的硬件和软件技术,提出了虚拟仪器的三个发展方向,即:以USB接口方式的外挂式虚拟仪器、网络化虚拟仪器和PXI虚拟仪器。

关键词： 汽车仪表   综合信息   显示系统   虚拟仪器   LabVIEW  

摘要： 车载综合信息系统是汽车技术革命的一项重要内容,它是将汽车工业传统的模拟测控技术改变为现代的数字测控技术,把汽车装备的现代化和信息化提高到一个新的高度。车载综合信息系统的一个关键技术就是它的显示技术,这就是本文所要研究的内容。 车载综合信息显示系统是传统仪表系统功能的扩展。传统仪表采用机械式仪表,这种传统仪表装置在车辆中占用了固定的空间、显示精度低、可读性差、不易扩展,而且效率十分低下。用数字化的虚拟仪表取代机械式传统仪表已成为实现车辆自动化的一个重要课题。 虚拟仪器技术是虚拟技术在仪器仪表领域中的一个重要应用,它是现代计算机技术和仪器技术深层次结合的产物,是测试领域的一项重要技术。它突破了传统仪器的概念,使仪器的结构和设计发生了根本的改变,有“软件就是仪器”的说法。 本课题采用虚拟仪器技术,用美国NI公司的图形软件LabVIEW为电动概念车设计了车载综合信息显示系统,此系统为虚拟仪表系统。该系统以计算机为核心,对汽车的各种信息状态,如电池电压、车速等参数进行采集、处理、显示和报警提示,驾驶员根据报警提示的结果进行相应的处理,以使汽车安全正常行驶。并纳入GPS定位导航、后视摄像、网络通讯、影音娱乐等功能,以满足使用汽车执行特殊需要的要求,在软件功能上实现了汽车黑匣子的功能。由于车载综合信息显示系统显示的信息量大,采用触摸屏方式进行分界面显示,各界面可以自由切换。并且该系统还预留了CAN接口,方便其作为汽车电器网络的一部分与汽车CAN总线挂接参与数据的通讯。 采用基于虚拟仪器技术构建的车载综合信息显示系统,在驾驶员前方放置一台平板触摸显示屏,为延续传统操作习惯,将原来驾驶员仪表盘的车况数据在显示屏上以模拟表形式显示,并对越限工况及各种报警,在显示屏上以图形指示灯形式指示报警并加以语音信号。采用虚拟仪表后,仪表的读数一目了然,可读性好,读数精度高,系统容易升级、扩展。 实践结果证明该系统的研制具有现实意义,但要达到实用,还待进一步改进。

关键词： 远程检测   虚拟仪器   油品   含水量   TCP模块   DataSocket  

摘要： 网络技术、计算机技术和测量技术的结合,产生了网络化仪器。这代表了仪器发展的未来方向,是仪器仪表发展史上的又一次革命。 本文首先介绍了虚拟仪器技术以及和网络化虚拟仪器系统有关的网络技术。在此基础上,针对不同的使用环境,设计了两套方案,实现油品水分含量远程检测。 油品水分使用射频电容传感器进行检测。由于油品温度对水分测量有交叉灵敏度的影响,还要测量温度。对于测量得到的水分电压和温度电压,使用曲面拟合法多传感器信息融合技术进行处理。这种方法提高了系统的测量精度和温度稳定性。 远程检测第一套方案是使用Labview中的TCP模块构建C/S模式的检测系统。服务器端主要进行测量数据的采集和发布,支持多用户访问。客户端程序是用户和系统的接口,用于远程测量,用信息融合技术处理远端传来的测量数据。考虑到安全性,系统中还有用户认证部分。 第二套方案是使用DataSocket技术建立B/S模式的检测系统。这个系统不用设计专门的客户端程序,只要通用浏览器就可以进行远程测量,系统的设计主要在服务器端。这种方案使用简单方便,易于升级扩展。两套系统都达到了远程实时检测的目标。

关键词： MIPS   华日   任意波形发生器   惠通   虚拟仪器技术   冗余网络   冗余以太网   集成电路设计   测试测量  

关键词： 主体机车信号   自动测试系统   虚拟仪器   仪器驱动器  

摘要： 列车运行速度的不断提高，对车载机车信号设备的要求越来越高，对主体机车信号的自动测试系统的要求也日益严格。结合了计算机和测试测量仪器技术的虚拟仪器技术的出现与快速发展，给主体机车信号测试系统的研制提供了一个新的出路。本文研究了基于虚拟仪器技术的主体机车信号自动测试系统的实现，主要工作如下： 1.主体机车信号系统测试的需求分析分析主体机车信号的性能和测试需求，分析主体机车信号测试系统的现状，阐述研制新型的主体机车信号自动测试系统的必要性和重要性。 2.自动测试系统的组建方案 基于虚拟仪器技术，提出两套自动测试系统的组建方案，以满足实验室和常规测试两种场合下主体机车信号的测试需求。实验室测试—辅助开发用，基于VXI总线和GPIB总线的系统;常规测试—产品测试、烤机，基于DAQ和RS232。提出了系统控制器和模块的选择，软件配置等组建方案。 3.转换接口电路的设计设计了测试系统的专用转换接口电路。解决了机车信号显示机构50v灯线电压转换成5v数字信号输出以便于数字I/O模块进行采集的问题;解决了测试信号源和干扰信号源的叠加，满足测试的信号需求;解决了信号电流和点灯电压的隔离放大以利于万用表模块进行测量的问题。 4.仪器驱动器的设计与研究根据VPP技术规范，提出了基于VISA实现的JCT仪器驱动器设计方法，保证测试软件良好的兼容性和通用性，实现了测试软件的互换性。 5.测试软件的设计采用NI公司的LabWindows/CVI虚拟仪器开发环境设计自动测试系统的软件。根据主体机车信号的测试需求，采用模块化的设计方法，将测试软件分成几个模块分别实现，具体有用户界面、测试功能、系统配置信息和测试结果的纪录和发布等模块。提出一种能使测试快速收敛于临界值的优化算法，解决了主体机车信号测试中关于灵敏度测试可靠工作和可靠不工作信号电流临界值，载频频偏和调制低频接受范围测试的临界频率点，以及抗干扰测试中关于临界干扰信号幅度值的寻求问题，提高了测试的效率。 6.测试系统的网络化通过LabWindows/CVI的TCP函数库调用，实现了测试结果数据远地发布功能，体现自动测试系统网络化的发展方向。 7.系统调试与应用论文最后对系统进行了调试，将测试系统的两套实现方案分别应用于主体机车信号的实验室测试和常规测试中，验证了测试系统的优秀性能和互换性功能。