电子测量技术教学课件ppt作者夏哲雷第9章课件.ppt

在虚拟仪器中数字信号处理(DSP)是十分重要的,它可提高测量的重复性和稳定性。解决了各类分析及处理软件的编制及最优的算法,使其在计算能力方面实现以算法为基础的多种仪器功能。同时,采用DSP可方便地完成时域到频域的转换,提高虚拟仪器的测试速度。 模拟加法总线是相加总线,可使各模块输出叠加,合成复杂的波形信号。 相邻的模块之间可通过局部总线通信,而不必使用VME数据转换总线,这样数据转换总线就可用于其他用途。 LXI网络的技术优势 ④易于与Internet连接，能够在任何城市、地方利用电话线通过Internet对企业进行监控。 ⑤能实现办公自动化网络与工业控制网络的有机结合。 ⑥IEEEl588网络同步标准的实施，可以在实验室环境下得到纳秒级的时钟同步误差。与以太网相比，较好地改善了实时性的缺陷。 ⑦标准的网络接口已经极为普遍。 LXI总线网络化仪器系统设计方案 LXI仪器采用标准的以太网接口与计算机相连接，可以自动识别网线的极性；每个LXI仪器的IP地址可以手动设置，也可以在系统中自动分配,这就使得用LXI测试设备组建测试系统的时间大大减少,而且难度也降低了。 对于计算机和通信网络,选择以太网技术是因为以太网广泛地应用在计算机中,基础设施(如网卡、集线器、电缆、光纤等)非常普及且价格便宜,供应商多。 LXI总线网络化仪器系统设计方案 以太网的TCP/IP通信协议广泛应用于互联网。其错误检测、故障定位、长距离互连、高通信数据率、树状拓扑结构等特点与计算机的并行和串行总线相比有明显的优势。 基于LXI的网络化自动测试系统(ATS)如图9-15所示。图中LXI测试总线给自动测试系统带来的影响首先表现在测试控制器的接口上，通过LAN适配器和集经器，以及TCP／IP通信协议，经LXI总线可实现网络化自动测试。测试控制器一般为工控机，所需的接口适配器是基于PCI扩展总线的。 图9-15　基于LXI的网络化自动测试系统框图 网络化仪器系统 由于基于Internet的测控系统能够实现传统仪器仪表的基本功能,同时又具备传统仪器仪表所没有的一些新特点,所以从系统的观点考虑并根据网络化仪器的定义,基于Internet的测控系统无疑也属于网络化仪器。 网络化仪器的概念是对传统测量仪器概念的突破,是虚拟仪器与网络技术相结合的产物。基于Internet的测控系统这一类网络化仪器利用嵌入式系统作为现场平台,实现对需测数据的采集、传输和控制,并以Internet作为数据信息的传输载体,且可在远端PC上观测、分析和存储测控数据与信息。 网络化仪器 网络化仪器还要考虑操作系统的服务层和应用层,根据需要,提供HTTP、FTP、TFTP、SMTP等服务。其中,HTTP用以实现Web仪器服务;FTP和TFTP用于实现向用户传送数据,从而形成用户数据库资源;而SMTP则用来发送各种确认和告警信息。 图9-16表示一种基于虚拟仪器的网络化自动测试系统平台。 图9-16　基于虚拟仪器的网络化自动测试系统平台 本章小结 通常将能自动进行测量、数据处理、输出测试结果的系统称为自动测试系统ATS。 自动测试系统的发展经历了三代。第一代自动测试系统多为专用系统。第二代自动测试系统中采用标准通用接口总线GPIB，它由计算机、激励装置、测量装置以及被测装置等组成。第三代自动测试系统中把计算机和测试系统更紧密地结合起来，融合为一体，发展为以虚拟仪器模式组建自动测试系统。 虚拟仪器是在通用计算机上加上一组软件和少量硬件，这种看似计算机却是仪器的“仪器”被称为虚拟仪器。 GPIB标准通用接口总线是一种在有限距离内通用的标准接口总线，用它可以把任何厂家按其总线接口标准制造出来的仪器连接成一个测试系统。 VXI线系统具有模块化结构、数据传速率高、体积小、重量轻、功耗少，性价比高，易于发挥计算机能力和易于构成虚拟仪器等诸多优点。 LXI是以太网技术在测试自动化领域应用的拓展,其总线规范融合了GPIB仪器的高性能、VXI/PXI插片式仪器紧凑灵活和以太网的高吞吐率等优点 网络仪器是电子、计算机硬件软件以及网络、通信等多方面技术的有机组合体 GPIB接口总线 GPIB总线的应用方式如图9-7所示,这是GPIB总线连接4个独立设备的例子。每个设备都应基本下列三个基本功能中的一个或多个。 听者(收听器)： 当总线寻址寻到它时,能够接收总线上的数据。 讲者(发话器)： 当总线寻址寻到它时,能把数据发送到总线上。 控者(控制器)： 能寻址其他设备,使其成为听者或讲者,能发送接口命令,使其他设备做特定动作。 图9-7　GPIB的应用方式 GPIB接口总线 信号线分类与定义 数据输入/输出线(简称DIO线,一共8条)。 用来传送系统内的数据和总线命令信息。DIO线上传递信息的方式为位并行，字节串