現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)課件

測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)第九章現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)1主要內(nèi)容§9.1概述§9.2現(xiàn)代測(cè)試系統(tǒng)的基本概念§9.3現(xiàn)代測(cè)試系統(tǒng)的基本組成§9.4現(xiàn)代測(cè)試系統(tǒng)的特點(diǎn)§9.5虛擬測(cè)試儀器技術(shù)§9.6智能儀器§9.7現(xiàn)代測(cè)試系統(tǒng)實(shí)例§9.8小結(jié)29.1概述

測(cè)試是由用單個(gè)儀器測(cè)出單個(gè)物理量值發(fā)展成對(duì)被測(cè)物特征與屬性的全面測(cè)定，使測(cè)試成為分析，測(cè)試系統(tǒng)成為分析系統(tǒng)。要求測(cè)試儀器與系統(tǒng)中的信號(hào)獲取、信號(hào)調(diào)理、數(shù)據(jù)采集、分析處理、計(jì)算控制、結(jié)果評(píng)定和輸出表述融為一體。要求測(cè)試實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)化、遠(yuǎn)地化、網(wǎng)絡(luò)化。要求測(cè)試診斷、維護(hù)修理、分析處理、控制管理一體化。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、大規(guī)模集成電路技術(shù)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展，傳感器技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)這三大技術(shù)的結(jié)合，使測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域發(fā)生了巨大的變化?，F(xiàn)代測(cè)試系統(tǒng)日趨小型化、自動(dòng)化、高精度、高穩(wěn)定性、高可靠性。

39.2現(xiàn)代測(cè)試系統(tǒng)的基本概念

人們習(xí)慣把具有自動(dòng)化、智能化、可編程化等功能的測(cè)試系統(tǒng)稱為現(xiàn)代測(cè)試系統(tǒng)?，F(xiàn)代測(cè)試系統(tǒng)主要有三大類：智能儀器、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)和虛擬儀器。

1、智能儀器

所謂智能儀器是指新一代的測(cè)量?jī)x器。這類儀器儀表中含有微處理器、單片計(jì)算機(jī)(單片機(jī))或體積很小的微型機(jī)，有時(shí)也稱為內(nèi)含微處理器的儀器或基于微型計(jì)算機(jī)的儀器。

2、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)一般由四部分組成：第一部分是微機(jī)或微處理器，它是整個(gè)系統(tǒng)的核心；第二部分是被控制的測(cè)量?jī)x器或設(shè)備，稱為可程控儀器；第三部分是接口；第四部分是軟件。43、虛擬儀器虛擬儀器(VI，VirtualInstrument)是計(jì)算機(jī)技術(shù)同儀器技術(shù)深層次結(jié)合產(chǎn)生的全新概念的儀器，是對(duì)傳統(tǒng)儀器概念的重大突破，是儀器領(lǐng)域內(nèi)的一次革命。59.3現(xiàn)代測(cè)試系統(tǒng)的基本組成

現(xiàn)代測(cè)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)從硬件平臺(tái)結(jié)構(gòu)來看可分為以下兩種基本類型。

(1)以單片機(jī)(或?qū)Ｓ眯酒?為核心組成的單機(jī)系統(tǒng)。

6(2)以個(gè)人計(jì)算機(jī)為核心的應(yīng)用擴(kuò)展測(cè)量?jī)x器(簡(jiǎn)稱PCI)構(gòu)建的測(cè)試系統(tǒng)

79.4現(xiàn)代測(cè)試系統(tǒng)的特點(diǎn)

現(xiàn)代測(cè)試系統(tǒng)與傳統(tǒng)測(cè)試系統(tǒng)相比，具有以下特點(diǎn)：

經(jīng)濟(jì)性網(wǎng)絡(luò)化針對(duì)性

智能化

89.5虛擬測(cè)試儀器技術(shù)

1、虛擬儀器含義及其特點(diǎn)

與傳統(tǒng)儀器相比，虛擬儀器最大的特點(diǎn)是其功能由軟件定義，可以由用戶根據(jù)應(yīng)用需要進(jìn)行調(diào)整，用戶選擇不同的應(yīng)用軟件就可以形成不同的虛擬儀器。

傳統(tǒng)儀器與虛擬儀器比較

9虛擬儀器可以分為下面幾種形式。(1)PC-DAQ測(cè)試系統(tǒng)：以數(shù)據(jù)采集卡(DAQ卡)、計(jì)算機(jī)和虛擬儀器軟件構(gòu)成的測(cè)試系統(tǒng)。(2)GPIB系統(tǒng)：以GPIB標(biāo)準(zhǔn)總線儀器、計(jì)算機(jī)和虛擬儀器軟件構(gòu)成的測(cè)試系統(tǒng)。(3)VXI系統(tǒng)：以VXI標(biāo)準(zhǔn)總線儀器、計(jì)算機(jī)和虛擬儀器軟件構(gòu)成的測(cè)試系統(tǒng)。(4)串口系統(tǒng)：以RS-232標(biāo)準(zhǔn)串行總線儀器、計(jì)算機(jī)和虛擬儀器軟件構(gòu)成的測(cè)試系統(tǒng)。

(5)現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)：以現(xiàn)場(chǎng)總線儀器、計(jì)算機(jī)和虛擬儀器軟件構(gòu)成的測(cè)試系統(tǒng)。

虛擬儀器是計(jì)算機(jī)化儀器，由計(jì)算機(jī)、信號(hào)測(cè)量硬件模塊和應(yīng)用軟件三大部分組成。

102、虛擬儀器的組成

虛擬儀器組成

1）硬件功能模塊

C-DAQ數(shù)據(jù)采集卡GPIB總線儀器VXI總線模塊RS-232串行接口儀器現(xiàn)場(chǎng)總線模塊112）驅(qū)動(dòng)程序驅(qū)動(dòng)程序通常由硬件功能模塊的生產(chǎn)商提供隨硬件功能模塊一起提供。

3）應(yīng)用軟件虛擬儀器示波器

123、虛擬儀器典型單元模塊

信號(hào)分析模塊的功能主要是完成各種數(shù)學(xué)運(yùn)算，在工程測(cè)試中常用的信號(hào)分析模塊

包括：(1)信號(hào)的時(shí)域波形分析和參數(shù)計(jì)算；(2)信號(hào)的相關(guān)分析；(3)信號(hào)的概率密度分析；(4)信號(hào)的頻譜分析；(5)傳遞函數(shù)分析；(6)信號(hào)濾波分析；(7)三維譜陣分析。134、虛擬儀器開發(fā)系統(tǒng)145、LabVIEW簡(jiǎn)介

LabVIEW(LaboratoryVirtualinstrumentEngineering)是一種圖形化的編程語言，它廣泛地被工業(yè)界、學(xué)術(shù)界和研究實(shí)驗(yàn)室所接受，視為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集和儀器控制軟件。LabVIEW集成了滿足GPIB、VXI、RS-232和RS-485協(xié)議的硬件及數(shù)據(jù)采集卡通信的全部功能。它還內(nèi)置了便于應(yīng)用TCP/IP、ActiveX等軟件標(biāo)準(zhǔn)的庫(kù)函數(shù)

所有的LabVIEW應(yīng)用程序，即虛擬儀器(VI)，包括前面板(frontpanel)、流程圖(blockdiagram)以及圖標(biāo)/連接器(icon/connector)三部分。

159.6智

能

儀

器

1、智能儀器的工作原理

162、智能儀器的功能特點(diǎn)操作自動(dòng)化。

具有自測(cè)功能，包括自動(dòng)調(diào)零、自動(dòng)故障與狀態(tài)檢驗(yàn)、自動(dòng)校準(zhǔn)、自診斷及量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換等。

具有數(shù)據(jù)處理功能。

具有友好的人-機(jī)對(duì)話能力。

具有可程控操作能力。

171、基于LabVIEW的語音采集分析系統(tǒng)9.7現(xiàn)代測(cè)試系統(tǒng)實(shí)例

虛擬示波器主要由軟件控制完成參數(shù)的設(shè)置、信號(hào)的采集、處理和顯示。系統(tǒng)軟件總體上包括音頻參數(shù)的設(shè)置、音頻信號(hào)的采集、波形顯示、頻譜分析及波形存儲(chǔ)和回放等五大模塊。

語言采集分析系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)框圖

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