测试8计算机测试技术.ppt

2）零位误差与增益误差自动校正——解决稳定性问题 传统仪器：调零电路、增益调整电路 智能仪器： 自校零 输入短路，测量零位值，测量中扣除 自校准 输入接入基准电压，建立误差校准模型 Vx 放大 电路 A/D 转换 主机 电路 Vc 短路 输入电压 基准电压 8.3智能仪器系统 可降低对测量系统元器件的稳定性要求。 3）非线性自动校正——解决仪器性能的非线性问题 传统仪器——校正电路 输入信号特性 补偿电路特性 输出信号特性 智能仪器 a、插值法：分段插值，多个灵敏度S b、查表法：特性曲线数值化 c、曲线拟合：最小二乘法 数表 8.3智能仪器系统 4）温度误差的自动补偿——解决环境影响问题 传统仪器： 硬件补偿：线路复杂，成本高 智能仪器： 软件补偿：灵活多变 仪器中增加温度元件，测温 温度误差模型：理论/实验获取 校正方程和校正值 8.3智能仪器系统 8.4.1 概述 测试领域面临的主要挑战： 产品功能剧增，测试仪器不断扩增 不同阶段使用不同精度、不同功能的模拟仪器 项目、产品转向，造成投资浪费 仪器互连和综合处理日益复杂——接口开发 解决办法：开放、标准 硬件的标准化——资源共享 软件的模块化——避免重复开发 系统的开放化——仪器间的资源共享 编程平台的图形化——简单 硬件模块的即插即用化——方便 8.4虚拟仪器 结构复杂成本增加 发展 8.4虚拟仪器 第一代：模拟仪器 第二代：数字化仪器 第三代：智能仪器 第四代：虚拟仪器 数字 电路 微处理器 计算机 传统仪器 厂商定义仪器功能 关键是硬件 开发与维护成本高 技术更新周期长（5～10年） 价格昂贵 封闭、固定 功能单一、互联有限 独立设备 8.4虚拟仪器 虚拟仪器： Virtual Instrumentation ——在开放架构基础上创建用户定义的测试系统 用户定义功能 关键是软件——软件即仪器 开发与维护费用低（软件） 技术更新周期短（1～2年） 价格低、可复用与可重配置性强 开放、灵活，可与计算机技术保持同步发展 与网络及其它周边设备方便互联 面向应用的仪器系统 8.4虚拟仪器 Control Panel Flow Pressure Alarm Conditions STOP Temperature 传统仪器 厂商定义功能 虚拟仪器 用户定义功能 二者比较 8.4虚拟仪器 传统仪器 虚拟仪器 仪器定义 厂家 用户 功能设定 功能特定，与其它设备连接受到限制。 面向应用的系统结构，可方便地与网络设备、外设和其它设备连接。 关键环节 硬件 软件 开放性 封闭式系统，功能固定，不能改变。 基于计算机技术的开放式系统，灵活的软件功能模块。 性能价格比 低 高 技术更新速度 慢（周期5~10年） 快（周期1~2年） 开发维护 开发维护费用高 软件结构，节省费用，可重复使用。 8.4.2 虚拟仪器的体系结构 “虚拟” 含义 虚拟的仪器面板 由软件实现仪器的测量功能（软件就是仪器） 8.4虚拟仪器 软件代替硬件、图形代替代码、组态代替编程、虚拟代替固定 虚拟仪器硬件：仅仅是解决信号的输入输出 1）标准总线：协调各个模块测试工作，如GBIP、VXI 8.4虚拟仪器 标准总线决定了虚拟仪器的结构形式。 GBIP：独立仪器 VXI：插卡仪器、模块 PXI：插卡仪器、模块 LXI：网络仪器模块 （1）PC-DAQ仪器 以微型计算机为平台，在通用的计算机总线（USB、PCI等）上扩展数据采集卡而构建的虚拟仪器。 PC-DAQ仪器具有性价比高、通用性强等优点，是一种低成本的虚拟仪器系统 PC-DAQ仪器可满足一般科学研究与工程领域测试任务要求。 8.4虚拟仪器 （2）GPIB（General Purpose Interface Bus） ——通用接口总线（IEEE488仪器控制标准）——多台设备协调工作 一种用于实验室、工业的数据采集和控制的标准总线 8位的并行协议、传输率低于1 Mbytes/s 标准电缆 最多控制15台独立仪器（支持其标准的仪器） 通过计算机，对传统仪器功能的扩展和延伸 8.4虚拟仪器 GPIB 电缆 8.2数据采集技术 8.2.2 数据的采集与保持 数据采集 具有N个采样区间为⊿t的量化过程 采集样本：T=N⊿t ⊿t内的量化过程： 启动转换→转换结束→输出数字量 两个要求： A/D转换开始到结束时保持输入信号的电平不变 保持电路——保证转换精度 A/D转换结束后又能跟踪输入信号的变