虚拟仪器在机械工程测试中的应用.pdfVIP

维普资讯 图矿山机械2003．o7 。一 一ll 本栏目编辑 王金 着科学技术尤其 是信息科学 、微 电子技术及计算 2．1 硬件组成 随机技术 的迅速发展 ，使得机械工程测试 的能力 、 硬件组成分基础硬件平 台和外 围硬件设备 。基础 方法和手段亦得到相应 的发展 。数字信号处理方式 已 硬件平 台是指各种类型的计算机 ，由于虚拟仪器要充 逐渐取代传统的模拟信号处 论文编号：1001—3954(2003)07一OO44—45 分利用计算机 的图形 用户界 理方式 ，在测试分析领域 占 面 ，用户所开发的应用程序 据 主导地位 。各种 数字 化 、 虚拟仪器在机械 都是基 于Windows环境 ，所 智能化 的测试仪器 和系统种 以其 配 置 应达 到 基本 的要 类繁多 ，这既给测试工作带 求 。 来 了便利 ，同时又 因为需要 工程测试中的应用 外 围硬件设备是指各种 连接各种仪器而使测试工作 计算机 内置插卡和 ／或外置 繁杂 ，并造成 了大量 的硬件 测试设备 ，用于信号 的采集 、 和软件 的冗余 ，仪器 、系统的 王启广 。 洪丛华 。 张 日祯 调理和输 出。其 中。以 DAQ 升级换代也不方 便 。 因此 ， 中国矿业大学机 电学院 江苏徐州 221008 卡和信 号调理为硬件部分组 虚拟仪器应运而生 ，并推动 山西省大 同市焦煤矿 成 PC—DAQ测试仪器系统 ； 了测试仪器 的新变革 。 以GPIB卡 、GPIB接 口仪器为硬件部分组成 GPIB测试 仪器系统 ；类似地 ，以满足 VXI总线 、串行总线和现场 1 虚拟仪器的发展 总线等总线标准 的硬件分别组成 VXI仪器系统 、串行 虚拟仪器 (VirtualInstrument，简称 VI)是 日益发展 总线仪器系统和现场总线仪器系统等 。 的计算机硬件 、软件和总线技术在 向其它技术领域密 集渗透 的过程 中 ，与测试技术 、仪器技术 紧密结合 的一 项成果 。虚拟仪器是指具有形象逼真 的仪 器面板和功 能完备 的测试仪器功能的计算机仪器 。它 由计算机 、模 块化功能硬件和控制软件组成 。操作人 员通过组合计 算机 图形构成 的虚拟仪器面板或在 图形化软件平 台上 采用友好 的图形界面及 图形化编程语言控制仪器 的运 行 ，在完成对被测试量 的采集 、分析 、显示 、存储 、打印 及报 表生成 的同时 ，可根据需 要实 现设备 的在线控 图 1 虚拟仪器系统结构图 制 。由于虚拟仪器 的测试功能 、面板控件都实现 了软件 化 ，故虚拟仪器被认为是 “软件 即仪器 ”! 2．2 软件 系统 虚拟仪器 的概念是 由美 国国家仪器公司 (National 虚拟仪器系统的软件决定仪 器的功能和构成用户 InstrumentsCorporation，简称 NI)在 1986年首先提 出的。 接 口。软件体系结构主要包括两个层次 即设备驱动程 自上世纪 90年代 以来 ，在 以美 国为代表 的世界发达 国 序和用户应用程序 ，其 中设备驱动程序是直接控制各 家 ，虚拟仪器 的发展十分迅速 ，虚拟仪器 的概念不仅在 种硬件接 口的驱动程序 ，它是联系用户 应用程序和底 电子测量领域被广泛接受 ，甚至深入到过程控制领域 ， 层硬件设备 的基础 。 目前大多数计算机 内置插卡都配 利