課件1緒論自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)

1第八章微機(jī)化儀器與自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展測(cè)量任務(wù)越來越復(fù)雜，工作量加大，對(duì)測(cè)量的要求越來越高，這就對(duì)測(cè)量?jī)x器和測(cè)量精確度要求更高。由計(jì)算機(jī)的發(fā)展，它的記憶、存儲(chǔ)、運(yùn)算等功能，給發(fā)展微機(jī)化儀器和自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)提供了可能。微機(jī)化儀器主要有兩種類型：智能儀器、個(gè)人儀器。智能儀器:對(duì)于這類儀器的定義一直很不明確，只是為了和現(xiàn)有儀器和之相區(qū)別，因此把帶有微計(jì)算機(jī)的并能夠進(jìn)行程控的儀器稱為智能儀器，如微機(jī)化數(shù)字示波器，微機(jī)化數(shù)字電壓表等。個(gè)人儀器：由于智能儀器里每臺(tái)儀器都要有一套微機(jī)系統(tǒng)，且每臺(tái)儀器獨(dú)立工作，因此造成了微機(jī)資源的浪費(fèi)和成本的提高，并且不能充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的高速及運(yùn)算能力。因此提出了把儀器的功能和個(gè)人計(jì)算機(jī)緊密結(jié)合的設(shè)想，即把實(shí)現(xiàn)儀器功能的硬件以插件的形式，通過計(jì)算機(jī)的總線擴(kuò)展槽，直接與個(gè)人計(jì)算機(jī)的內(nèi)部總線相連接。2個(gè)人儀器的組成：三種組成形式，代表發(fā)展的三個(gè)階段31、第一階段：儀器的硬插件直接插在個(gè)人計(jì)算機(jī)的擴(kuò)展槽內(nèi)，雖然簡(jiǎn)單方便，但難于滿足重載儀器的散熱和電源要求，功能受限。2、第二階段：這類儀器采用PC總線擴(kuò)展底板或外部插件箱，可插若干插件，并可單獨(dú)為擴(kuò)展部分供電，從而不但滿足電源要求，同時(shí)避開計(jì)算機(jī)的噪聲環(huán)境，亦可在插件箱上配置GPIB接口，以便和其它儀器連接，完成更多的測(cè)試功能。3、第三階段：為86年以后出現(xiàn)的個(gè)人儀器，它采用專門用于個(gè)人儀器的專用接口母線，它將是個(gè)人儀器的發(fā)展趨勢(shì)。例如美國(guó)HP公司為包括IBMPC在內(nèi)的多種個(gè)人計(jì)算機(jī)研制的兩種接口板，分別適用于不同類型的計(jì)算機(jī)。當(dāng)一個(gè)接口板插入微機(jī)總線擴(kuò)展槽后，可通過專用的PCIB母線與八個(gè)PC儀器組件相連。各組件之間相互隔離，儀器部分又單獨(dú)供電，既減少了噪聲干擾，且提高了儀器性能。PCIB母線由兩個(gè)相互獨(dú)立的通道，并行通道適用于不需隔離的高速儀器；串行通道采用光電隔離，適用于需隔離的儀器，它能夠適應(yīng)不同的要求。4二、個(gè)人儀器的特點(diǎn)：

1、經(jīng)濟(jì)效益高：個(gè)人儀器中的各種測(cè)試功能都是以個(gè)人計(jì)算機(jī)和個(gè)人儀器插件配合完成，個(gè)人計(jì)算機(jī)是大批量生產(chǎn)的，成本相對(duì)降低，各種測(cè)試功能又以插件形式組合，成本可大量減少。

2、便于使用：個(gè)人儀器既可以用個(gè)人計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)軟件，又可以用廠家專門開發(fā)的專用軟件，各種操作可用各種清單和軟面板或通過觸摸屏、少數(shù)按鍵、鼠標(biāo)點(diǎn)擊來完成，簡(jiǎn)單明了。

3、縮短了研制周期：個(gè)人儀器與計(jì)算機(jī)的關(guān)系相對(duì)獨(dú)立，研制者可以把精力只花在儀器插件和儀器專用軟件上，改變和增加功能只需改變和增加插件，和對(duì)軟件進(jìn)行修改、補(bǔ)充。

4、便于構(gòu)建自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)和測(cè)試網(wǎng)絡(luò)：個(gè)人儀器可以通過擴(kuò)展底板、插件箱，擴(kuò)展其功能，又有GPIB通用接口,便于和其它儀器系統(tǒng)連接，構(gòu)成完善的系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)。5三、個(gè)人儀器系統(tǒng)實(shí)例：

HPPC儀器系統(tǒng)是一種采用專用母線的先進(jìn)可程控個(gè)人儀器系統(tǒng)。插入式組件可與多種個(gè)人計(jì)算機(jī)配合。一塊接口板可連接八臺(tái)個(gè)人儀器組件：

數(shù)字電壓表、函數(shù)發(fā)生器、通用計(jì)數(shù)器、數(shù)字示波器、數(shù)字I/O設(shè)備、機(jī)電式多路器、雙D/A變換器、繼電器驅(qū)動(dòng)器各組件相互獨(dú)立，隔離電源供電。人機(jī)接口由計(jì)算機(jī)熒光屏上的軟面板擔(dān)任。除人工軟面板操作外，也可程序控制。程序控制：PC儀器的軟件使編程得以簡(jiǎn)化，采用更近于自然語(yǔ)言的語(yǔ)句編程（英語(yǔ)），簡(jiǎn)化了編程過程，且直觀、易懂。人工控制：通過人機(jī)對(duì)話的軟面板，對(duì)儀器進(jìn)行操作和顯示。67PC儀器的軟面板：用戶可通過觸摸屏幕、移動(dòng)鼠標(biāo)、和用鍵盤輸入數(shù)據(jù)來控制儀器，個(gè)人計(jì)算機(jī)熒光屏被分成四個(gè)部分：

1、是當(dāng)前受控儀器與操作者相互作用、交換信息的窗口；用于進(jìn)行儀器功能選擇和顯示測(cè)量結(jié)果。

2、為用戶提供儀器的狀態(tài)和文件提示；用于指示儀器所處狀態(tài)和所系統(tǒng)觀察窗口（3）受控儀器對(duì)話窗口（1）狀態(tài)窗口（2）系統(tǒng)軟開關(guān)窗口（4）要求的文件名稱，還有類似智能儀器的清單作用，給出信息，提供解決辦法。

3、系統(tǒng)觀察窗口用來觀察系統(tǒng)內(nèi)所有儀器的狀態(tài)。多畫面顯示

4、該窗口是面向整個(gè)系統(tǒng)；如把設(shè)定好功能狀態(tài)的儀器從被控儀器對(duì)話窗口存入系統(tǒng)觀察窗口，和把系統(tǒng)觀察窗口的儀器調(diào)入被控儀器對(duì)話窗口，以及把屏顯內(nèi)容送去打印等。8HPPCIB母線系統(tǒng)：PC儀器用串行、并行兩個(gè)通道和個(gè)人計(jì)算機(jī)連接，是串、并行混合系統(tǒng)。其中串行通道帶有光電隔離適用于要求隔離的儀器，如數(shù)字電壓表；并行通道適用于不需隔離的高速儀器，如數(shù)字示波器，共用一根26芯電纜連接。

1、并行通道：13條信號(hào)線，其中8條數(shù)據(jù)線用來傳遞命令、地址、和數(shù)據(jù)，該三種消息由執(zhí)行碼TR0、TR1來區(qū)分；GATE和FLAG線用于掛鉤聯(lián)系，GATE表示數(shù)據(jù)線鐘的消息碼有效或通知PC儀器把數(shù)據(jù)發(fā)往母線，F(xiàn)LAG則表示是PC儀器消息接收完畢或數(shù)據(jù)有效。中斷請(qǐng)求線IRQ為PC向計(jì)算機(jī)請(qǐng)求中斷。

2、串行通道：只有TXD、RXD兩條信號(hào)線，個(gè)人計(jì)算機(jī)用TXD向PC儀器發(fā)送數(shù)據(jù)，用RXD線接收數(shù)據(jù)。兩條線傳輸和并行通道一樣的全部信息。這兩條線都有光電隔離，兩端各有一片單片機(jī)，用以完成串行通信的管理。910四、PC儀器插入式組件：由兩部分組成；一部分在個(gè)人計(jì)算機(jī)配合下產(chǎn)生測(cè)試信號(hào)和測(cè)試功能；另一部分為PCIB接口。

HPPC儀器實(shí)例：4位半數(shù)字多用表

1、測(cè)試功能：用一片微處理器控制A/D變換，并將個(gè)人計(jì)算機(jī)的控制信號(hào)存入量程與模式鎖存器中。非易失性存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)測(cè)量中的校準(zhǔn)或定標(biāo)常數(shù)。A/D控制微處理器控制整個(gè)測(cè)量過程，并校準(zhǔn)以后把數(shù)據(jù)送往主機(jī)。測(cè)量前端有三個(gè)可控開關(guān)，

S3---測(cè)量直流電壓：200MV---200V;0.01MVS2---交流------：------------------------------------;S1、S2---電阻:200Ω----20MΩ;0.01Ω.2、PCIB接口：采用串行通道，單片機(jī)管理。光隔滿足浮地要求。整個(gè)組件只相當(dāng)于智能表的模擬部分。11校準(zhǔn)與定標(biāo)參數(shù)12§4、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)

在最少人工參與下能自動(dòng)進(jìn)行測(cè)量、數(shù)據(jù)處理并以適當(dāng)方式顯示或輸出測(cè)試結(jié)果的系統(tǒng)稱為自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。（AutomaticTestSystem，縮寫為ATS）。一、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的發(fā)展概況（一）第一代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)第一代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)主要有自動(dòng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，自動(dòng)分析系統(tǒng)等等。他們能完成大量的測(cè)試任務(wù)，承擔(dān)繁重的數(shù)據(jù)分析、運(yùn)算工作，快速、準(zhǔn)確地給出測(cè)試結(jié)果。但設(shè)計(jì)和組建此系統(tǒng)時(shí)還存在不少困難。儀器與儀器、儀器與計(jì)算機(jī)之間的接口問題，工作量大，費(fèi)用較高等，而且適應(yīng)性不強(qiáng)。可分為三個(gè)階段：13（二）第二代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)

第二代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的特點(diǎn)是用標(biāo)準(zhǔn)化的接口母線，把測(cè)試系統(tǒng)中各有關(guān)設(shè)備按積木的形式聯(lián)系起來。系統(tǒng)中的各組成部分，包括計(jì)算機(jī)、程控儀器、可控開關(guān)等均統(tǒng)稱為器件（device）。各器件均配以標(biāo)準(zhǔn)化的接口功能電路，用統(tǒng)一的無源母線電纜聯(lián)接起來。該系統(tǒng)組建方便，更改、增加測(cè)試內(nèi)容也很靈活。通用接口母線常用符號(hào)GPIB(GeneralPurposePackard)表示。該系統(tǒng)在美國(guó)常稱為IEEE-488或HP-IB，前蘇聯(lián)和日本常稱為GPIB。該系統(tǒng)采用比特（bit）并聯(lián)、拜特（byte）串聯(lián)的方式傳輸信號(hào)。除了GPIB還存在其它的接口系統(tǒng)CAMAC，又稱為計(jì)算機(jī)輔助測(cè)量與控制接口系統(tǒng)（IEEE-583）。還有一些其它系統(tǒng)。14（三）第三代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)

在第一、二代系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)并沒有充分發(fā)揮作用，它主要是擔(dān)任系統(tǒng)的控制及完成一些數(shù)據(jù)的計(jì)算和處理工作。整個(gè)系統(tǒng)和它的工作過程基本上還是對(duì)人工測(cè)試的模擬。計(jì)算機(jī)可以和測(cè)量系統(tǒng)融合成一體，用強(qiáng)有力的計(jì)算機(jī)軟件代替專一儀器的某些硬件功能。還能構(gòu)成除計(jì)算外基本上沒有附加硬件的“虛儀器”（VirtualInstrument）。用軟件代替硬件產(chǎn)生激勵(lì)信號(hào)和測(cè)試功能的系統(tǒng)還處在開始發(fā)展階段，還存在工作頻率不夠高等缺點(diǎn)。二、GPIB系統(tǒng)概述：它是在只能進(jìn)行專項(xiàng)單一測(cè)試和簡(jiǎn)單分析的第一代測(cè)試系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。只是對(duì)人工測(cè)試的簡(jiǎn)單模仿，把帶有接口功能的多種儀器用GPIB加以組合而成。15器件A能講、聽及控制器件B能講及聽器件C只能聽器件D只能講數(shù)據(jù)拜特傳遞控制母線（3條）數(shù)據(jù)母線（8條）接口管理母線（5條）DI01~DI08DAVNRFDNDACIFCATNSRQRENEOI例如計(jì)算機(jī)例如數(shù)字電壓表例如信號(hào)發(fā)生器例如紙帶讀出器GPIB系統(tǒng)的組成16

由GPIB聯(lián)入自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的器件，可分為控者、講者兼聽者、講者、聽者四類?？卣咭话阌捎?jì)算機(jī)（大多為微機(jī)算機(jī)）擔(dān)任，能控、能講、能聽。另一類器件要能講也能聽。第三類器件只需要聽不要講。第四類器件只講不聽。

各器件都有自己的功能，一般都是可以單獨(dú)使用的儀器設(shè)備，只有配置了接口功能后才能接入自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。系統(tǒng)共設(shè)置控者、講者、聽者等十種接口功能，系統(tǒng)中任何器件都可以選取或部分選取這些功能。

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數(shù)據(jù)母線有8條，主要用于傳遞系統(tǒng)內(nèi)的多線消息，如控者的各種通令、專令、地址和程控指令，各器件間發(fā)送接收的各種數(shù)據(jù)，大多數(shù)用編碼的形式傳送。為了保證消息傳遞的準(zhǔn)確可靠，系統(tǒng)中又配備了三條數(shù)據(jù)拜特傳遞控制母線，簡(jiǎn)稱掛鉤母線。此外還有5條接口管理母線，專用于管理接口本身的工作。每條線都有自己的特殊用途。

系統(tǒng)中的各種消息都在母線中傳輸。IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定母線電纜為25線，美國(guó)IEEE標(biāo)準(zhǔn)和我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定為24線。用于傳遞消息的只有16條信號(hào)線?？煞譃槿M：數(shù)據(jù)母線，數(shù)據(jù)拜特傳遞控制母線和接口管理母線。18三、GPIB系統(tǒng)中的消息傳遞：系統(tǒng)中的各種器件（儀器）通過系統(tǒng)母線連接在一起，各個(gè)器件都要協(xié)同工作，相互間的信息都是通過母線進(jìn)行傳遞，因此設(shè)備之間要有相當(dāng)準(zhǔn)確的配合，才能快速的完成預(yù)定的任務(wù)。

1、GPIB系統(tǒng)中的消息分類：有幾種不同的分類方法。

1按用途和作用范圍分有接口消息和器件消息：接口消息能管理接口本身的工作。器件消息雖然經(jīng)接口系統(tǒng)傳遞，但它只能被器件功能所接受和利用，而不會(huì)引起接口功能的改變。

2按所用信號(hào)線的多少分為單線消息和多線消息：再單線上傳遞的為單線消息；在多線上傳遞的為多線消息。

3按消息來源分遠(yuǎn)地消息和本地消息：在器件內(nèi)部，接口功能與器件功能之間的是本地消息；在不同器件間傳遞的消息為遠(yuǎn)地消息。

4按消息是否被接受分為主動(dòng)消息和被動(dòng)消息：能保證被接收的為主動(dòng)消息，反之為被動(dòng)消息。192、多線接口消息：多線接口消息是由控者發(fā)出的，用于管理接口系統(tǒng)。主要有三種：通令---控者對(duì)系統(tǒng)中的所有器件發(fā)出的命令，所有有接收能力的器件都必須接受并執(zhí)行。專令---控者向已經(jīng)被尋址為聽者的某些器件發(fā)出的命令，不被尋址的不必執(zhí)行。地址---主要是講地址和聽地址，控者通過發(fā)講地址和聽地址（尋址）令器件為講者或聽者。副地址用于地址擴(kuò)展；副令用于并行查詢。較小系統(tǒng)一般不用。

3、多線器件消息：主要是程控指令、測(cè)量數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)。

1程控指令---控者用來確定儀器測(cè)量功能和指揮儀器操作的消息。當(dāng)器件被尋址為聽者時(shí)，就可接收程控指令，完成測(cè)試任務(wù)。是利用控者的講者功能發(fā)送的器件消息。

202測(cè)量數(shù)據(jù)---測(cè)量?jī)x器完成測(cè)量所得數(shù)據(jù)要送給計(jì)算機(jī)處理或在有關(guān)儀器之間傳遞。

3狀態(tài)數(shù)據(jù)---是反映儀器內(nèi)部狀態(tài)的數(shù)據(jù)。

4顯示數(shù)據(jù)---是指可借助顯示器、打印機(jī)、記錄儀來顯示的輸入、輸出數(shù)據(jù)。4、掛鉤母線及三線掛鉤技術(shù)：因各器件公用數(shù)據(jù)姆線，為保證數(shù)據(jù)雙向、異步、準(zhǔn)確可靠地傳送，特設(shè)三條掛鉤姆線。

1數(shù)據(jù)有效信號(hào)線DAV,DAV=1(低電平）有效

2未準(zhǔn)備好接收數(shù)據(jù)信號(hào)線NRFD;NRFD=1未準(zhǔn)備好

3未接收數(shù)據(jù)信號(hào)線NDAC;NDAC=1表示不（未)接收數(shù)據(jù)三條掛鉤母線相互配合應(yīng)答式工作。發(fā)送多線消息的一方要配源方掛鉤功能，發(fā)送DAV;接收方配以受方掛鉤功能，發(fā)送NRFD和NDAC消息。數(shù)據(jù)按編碼方式，bit并行、byte串行，每發(fā)送一個(gè)byte,源方和受方都要掛鉤一次。并可在計(jì)算機(jī)（控者）不參與的情況下實(shí)現(xiàn)講者和聽者之間的直接通信。215、管理母線:五條管理母線用于管理接口的工作；單線消息

1注意信號(hào)線ATN:控者使用；有優(yōu)先權(quán)，當(dāng)ATN=1表示姆線上傳送接口消息；ATN=0時(shí)發(fā)器件消息，準(zhǔn)許器件間的聯(lián)絡(luò)。

2接口清除信號(hào)線IFC:控者專用，IFC=1時(shí)，清除系統(tǒng)所有器件

3遠(yuǎn)控可能信號(hào)REN：接入系統(tǒng)的器件可以由控者控制（遠(yuǎn)控）亦可由手動(dòng)面板操作（本地控制），當(dāng)REN=1,器件才可以進(jìn)入遠(yuǎn)控。

4服務(wù)請(qǐng)求信號(hào)線SRQ:系統(tǒng)內(nèi)具有請(qǐng)求功能的器件可用SRQ=1請(qǐng)求中斷服務(wù)。

5結(jié)束和識(shí)別信號(hào)線EOI：和注意線配合使用，以表示：當(dāng)ATN=0，由講者使用，EOI=1表示數(shù)據(jù)傳送完了；當(dāng)ATN=1,由控者使用，EOI=1表示識(shí)別消息，既控者進(jìn)行并行查詢。22六、第三代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)（設(shè)備）

第一、二代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)未能充分發(fā)揮作用，擔(dān)任系統(tǒng)控制者及完成一些數(shù)據(jù)的計(jì)算和處理工作，是對(duì)人工測(cè)試的模仿。第三代自動(dòng)測(cè)試則把計(jì)算機(jī)和測(cè)試系統(tǒng)或設(shè)備更緊密地結(jié)合起來，融合為一體。用計(jì)算機(jī)軟件代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器的某些硬件功能，產(chǎn)生激勵(lì)信號(hào)和完成測(cè)試功能。

用軟件代替硬件也是第三代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的重要特征。智能儀器是指用專用微計(jì)算機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一管理的儀器。個(gè)人儀器是指與標(biāo)準(zhǔn)通用個(gè)人計(jì)算機(jī)配合的插入式組件形式的儀器。(一)計(jì)算機(jī)與測(cè)試設(shè)備的融合23第三代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)由三部分組成：（1）微型計(jì)算機(jī)：核心（2）通用硬件用于多種測(cè)試功能、帶有共性的硬件。包括采樣器、A/D變換器、可程控測(cè)試接口等。（3）應(yīng)用軟件與微機(jī)算機(jī)系統(tǒng)軟件相配合，構(gòu)成第三代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的靈魂。（二）用微機(jī)算機(jī)直接產(chǎn)生測(cè)試信號(hào)。

用微機(jī)算機(jī)的計(jì)算、存貯和輸出功能，可以產(chǎn)生多種測(cè)試信號(hào)。對(duì)計(jì)算機(jī)的編程，指定它的輸出規(guī)律，就可以輸出三角波、方波、鋸齒波、階梯波等一系列測(cè)試信號(hào)。產(chǎn)生的信號(hào)其頻率穩(wěn)定度與系統(tǒng)時(shí)鐘的穩(wěn)定度無明顯差別。24例：用微機(jī)直接產(chǎn)生正弦信號(hào)：如果在存儲(chǔ)器中按一定規(guī)律存入數(shù)據(jù)（如正弦波隨時(shí)間變化的波形數(shù)據(jù)），然后依次反復(fù)輸出，就可以得到連續(xù)地正弦信號(hào)波形；如再改變其輸出相位間隔，則可以得到不同頻率的正弦波，設(shè)正弦信號(hào)幅度為1，然后對(duì)sin2ft時(shí)間和頻率進(jìn)行量化

N---時(shí)間指數(shù)、Δt—時(shí)間量化單元K---頻率指數(shù)、f0---頻率量化單元N=1/(f0Δt)、V=nk正弦波的相角變成復(fù)合指數(shù)V與相位量化單元Δθ=2f0Δt=2/N的乘積；參數(shù)N的物理意義是把一個(gè)周期分成N個(gè)相位量化單元，而V=nk稱為相角指數(shù)。由此可見，要改變輸出頻率只需改變頻率指數(shù)，也就是在相同的采樣時(shí)間間隔跨越不同的相位量。如選N=360,頻率為f0時(shí)（k=1),

則每?jī)蓚€(gè)取樣點(diǎn)間的相位間隔為1度。若要輸出2f0,只需令k=2。相位間隔為2度。25

用上述方法調(diào)整頻率時(shí)，應(yīng)注意到，當(dāng)360不是相位指數(shù)k的正數(shù)倍時(shí)，為使輸出能重復(fù)上一周的數(shù)據(jù)，則需要在最后一個(gè)取樣間隔補(bǔ)足到360，既經(jīng)一個(gè)延遲時(shí)間。如Δθ=1°K=7時(shí)，360°-50x7°=10°，既把最后的時(shí)間間隔延長(zhǎng)為10°。用軟件延時(shí)是很容易的。利用改變輸出首地址的方法就可以改變輸出信號(hào)的初相角。利用計(jì)算機(jī)的多個(gè)輸出口，可輸出多路不同相位的信號(hào)。而在不同的時(shí)間段可輸出不同頻率的跳頻信號(hào)。26D/A變換濾波微機(jī)算機(jī)調(diào)頻命令調(diào)相命令輸出鎖存正弦輸出用微機(jī)算機(jī)產(chǎn)生正弦信號(hào)的系統(tǒng)組成框圖27（三）用微計(jì)算機(jī)完成測(cè)試功能

利用計(jì)算機(jī)本身的軟、硬件資源，可以產(chǎn)生多種測(cè)試功能。圖為一個(gè)帶有取樣保持、A/D變換、微計(jì)算機(jī)及其專用軟件的系統(tǒng)。被測(cè)信號(hào)取樣保持A/D變換計(jì)算機(jī)處理測(cè)量結(jié)果被測(cè)信號(hào)取樣量化計(jì)算機(jī)軟件處理顯示波形分析頻譜分析統(tǒng)計(jì)分析A(f)Φ(v)fv28

經(jīng)過取樣、保持電路和A/D變換，被測(cè)信號(hào)的離散值被存入存儲(chǔ)器。利用一定的軟件就可完成一系列的測(cè)試功能：

1、顯示、拷貝存儲(chǔ)的采樣值可以在計(jì)算機(jī)上作波形顯示；需要保留的內(nèi)容可以打印和繪圖。

2、波形分析根據(jù)各采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)用計(jì)算機(jī)的運(yùn)算分析功能，可直接進(jìn)行波形分析。如波形參數(shù)以及信號(hào)的電壓功率等。這種測(cè)量方法，完全擺脫了傳統(tǒng)測(cè)量中的檢波器及各種波形的影響。而主要受計(jì)算機(jī)工作頻率的限制。

3、頻譜分析可對(duì)取樣值進(jìn)行快速傅里葉變換，方便的把時(shí)域信號(hào)變成頻域信號(hào),這種分析方法除用于信號(hào)的頻譜分析、網(wǎng)絡(luò)的頻率特性等典型的頻域測(cè)量外，還可以把一些在時(shí)域測(cè)量的參量轉(zhuǎn)變?yōu)轭l域測(cè)量。如失真度分析、有效值的