1章虚拟仪器概述解读.ppt

Academic Seminar 共振现象 1.我国古代对“共振”的认识： 公元五世纪《天中记》：蜀人有铜盘，早、晚鸣如人扣，问张华。张华曰：此盘与宫中钟相谐，故声相应，可改变其薄厚. 2.1940年华盛顿的塔科曼大桥建成, 同年7月的一场大风 引起桥的自激振动，桥被摧毁. 3. 小号发出的波足以把玻璃杯振碎. 建筑测试分析 声振模态分析例子：飞机内部噪声 声振特性估计与控制 悬臂梁SIMO锤击法 悬臂梁振动 振 动 的 时 域 波 形 若干幅值参数的定义 瞬时值 (Instant value) 振动的任一瞬时的数值。 峰值 (Peak value) 振动离平衡位置的最大偏离。 平均绝对值 (Average absolute value) 均值 (Mean value) 又称平均值或直流分量。 有效值 (Root mean square value) 振动信号的频率分析 把振动信号中所包含的各种频率成分分别分解出来的方法。 频率分析的数学基础是傅里叶变换和快速傅里叶算法（FFT）。 频率分析可用频率分析仪来实现，也可在计算机上用软件来完成。 频率分析的结果得到各种频谱图，这是故障诊断的有力工具。 时间域 频率域 由自由振动确定固有频率和阻尼 单自由度系统的强迫振动 一、虚拟仪器 vs传统仪器The Software is the Instrument (软件就是仪器) 1、LabVIEW是什么 附 图形化的程序语言，又称为“Ｇ”语言。使用这种语言编程时，基本上不写程序代码，取而代之的是流程图或流程图。它尽可能利用了技术人员、科学家、工程师所熟悉的术语、图标和概念，因此，LabVIEW是一个面向最终用户的工具。它可以增强你构建自己的科学和工程系统的能力，提供了实现仪器编程和数据采集系统的便捷途径。使用它进行原理研究、设计、测试并实现仪器系统时，可以大大提高工作效率。 利用LabVIEW，可产生独立运行的可执行文件，它是一个真正的３２位编译器。像许多重要的软件一样，LabVIEW提供了Windows、UNIX、Linux、Macintosh的多种版本。 2、测试软件简介 虚拟仪器系统技术的基础是计算机系统，核心是软件技术。因此，美国国家仪器公司提出其著名的口号：The Software is the Instrument (软件就是仪器)。可以说，组建现代化测控系统的成败很大程度上取决于软件平台和工具以及相关硬件设备的选择。为了使“软件就是仪器”这句口号成为现实，美国国家仪器公司在软件体系结构的各个层次上，形成了完整的设备驱动程序、系统开发平台、实用支持软件、应用软件包相互支撑的格局，使虚拟仪器系统的概念不再“虚拟”！ 3、虚拟仪器的起源 可以追朔到20世纪70年代，那时计算机测控系统在国防、航天等领域已经有了相当的发展。PC机出现以后，仪器级的计算机化成为可能，甚至在Microsoft公司的Windows诞生之前，NI公司已经在Macintosh计算机上推出了LabVIEW2.0以前的版本。对虚拟仪器和LabVIEW长期、系统、有效的研究开发使得该公司成为业界公认的权威。 目前作为计算机化仪器的一个重要发展方向是一种插卡式的仪器。每一种仪器是一个插卡，为了保证仪器的性能，采用了较多的硬件在计算机屏幕上出现。这些卡本身都没有面板，其面板仍然用虚拟的机箱，再与计算机相连，就组成了一个测试系统。 4、虚拟仪器概述 虚拟仪器（virtual instrumention）是基于计算机的仪器。 计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。粗略地说这种结合有两种方式， 一种是将计算机装入仪器，其典型的例子就是所谓智能化的仪器。随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小，这类仪器功能也越来越强大，目前已经出现含嵌入式系统的仪器。 另一种方式是将仪器装入计算机。以通用的计算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器功能。 5、仪器概念的转变 6、常见的虚拟仪器方案 7、虚拟仪器的构成元素 虚拟仪器系统 二、利用虚拟仪器解决的问题例1 利用虚拟仪器解决的问题例2 旋转机械振动测量框图 轴心位置的测定 轴心位置可以用计算机及其外设来绘制。 虚拟仪器技术应用领域 航空 航天 教学 核工业 军工 通信测试 铁道 ……. 三、LabVIEW的运行机制 所有的LabVIEW应用程序，即虚拟仪器（VI），它包括 1.前面板（front panel）、 2.流程图（block diagram） 3.图标/连结器(icon/connector)三部分。 1.前面板 前面板是图形用户界面，也就是VI的虚拟仪器面板，这一界面上有用户输入和显示输出两类对象，具体表现