现代测控与仪器仪表技术PPT文档.pptVIP

第三阶段：虚拟仪器框架得到了广泛认同和采用 虚拟仪器成为主流，几个虚拟仪器平台成为标准工具，产生了虚拟仪器软件标准。 LXI — LAN eXtensions for Instrumentation 虚拟仪器的组成 按照虚拟仪器的组成划分，它可以分为计算机、应用软件和仪器硬件三个部分。 计算机：提供虚拟仪器通用平台，数据存储，显示等； 仪器硬件：获取被测信号，产生激励信号等； 应用软件：控制数据采集、控制、分析、处理和显示等，是虚拟仪器的关键。 虚拟仪器的分类 可以按应用领域分类，也可以按测量功能分类，最常用是按总线接口类型划分： 插卡式（DAQ）虚拟仪器 串行口（RS232/422）虚拟仪器 USB接口虚拟仪器 IEEE1394虚拟仪器 GPIB虚拟仪器 VXI虚拟仪器 PXI虚拟仪器 LXI虚拟仪器 … … 虚拟仪器的结构 虚拟仪器使用通用计算机的资源和开发环境 a. 计算机资源： 标准I/O硬件（如串行口，PCI/ISA扩展槽或其它硬件标准）； 用户界面，特别是图形用户界面（GUI）； 通用软件执行平台，如操作系统和各种动态连接库； 和其它计算机和设备连网，用于分布式测控； 互联网，为用户提供远程测量和监控功能。 b.软件开发环境： 通用软件开发环境，包括各种版本的C/C++（包括Visual C++、Borland C++ Builder等），Visual Basic，Delphi，Java，Visual Studio.net等。 测控专用软件开发环境，LabVIEW、LabWindows/CVI、Agilent VEE等。 其它测控软件工具（如NI公司的ComponentWorks、HIQ、SPC Toolkit、SQL Toolkit等，Agilent公司的TM Programmers Toolkit等，以及其他厂商的ActiveX控件等）。 例3：轮对激光自动测量机 　　按照铁道部关于铁路客、货车轮对质量技术要求和国外客户关于轮对质量的技术数据。基于虚拟仪器技术，自动完成轮对参数的测量，取代了传统的人工测量方法，减少了人为测量误差，保证数据的可靠性，测量数据可与HMIS系统共享。 轮对激光自动测量机 轴向尺寸测量 自动学习功能：根据新产尺寸自动调整、存储测量运动轨迹 轮对激光自动测量机 轮对激光自动测量机 计算机测控系统 激光位移传感器 像机 + + 多功能数据卡 图像采集卡 PXI总线便携式机箱 控制 运动系统 运动控制卡 例4：虚拟数字万用表 RIGOL产品： VM3000系列数字万用表是一款集高精度数据采集、自动测量、多通道巡检测量、多种数学变换功能、任意传感器测量等功能于一身的虚拟数字万用表。 50kSPS高速数据采集 高精度,真正6 ?位显示 任意传感器测量 1M存储深度 26种测量功能 自动测量及巡检功能 USB、LAN接口 VM3000虚拟万用表 LAN 接口 POWER 16路巡检接口 高压测量 电流测量 低压测量 VM3000的外观 直流电压 交流电压 直流电流 交流电流 两线电阻测量 四线电阻测量 电容测量 短路测试 二极管测试 频率测量 比率测量 任意传感器测量 恒流源充放电的方式 传感器 温度 气体 压力 周期测量 26种测量功能 LAN USB CH1 CH2 CH3 CH15 CH16 待测物1 待测物2 待测物3 待测物15 待测物16 自动测量及巡检功能 强大的软件功能 VM3000的操作界面 VM3000突出优点 测量精度：6?位(2,400,000-count)，5?位(500,000-count) 高达50 K/s的采样速率，高达1M采样点的存储深度 16路测量巡检功能和控制软件Ultralogger 高阻输出范围可达48V(± 24 V ) 电流测量高达10A 26种测量功能 包括强大的任意传感器测量以及电容测量等 真正的RMS交流电压和电流测量 接口，即插即用 LAN远程控制接口，支持虚拟终端显示和控制 高速数据采集功能——完美重现音乐品质 测 试 信 号 50K高速采样 啤 酒 桶 啤酒发酵测量-16路巡检任意传感器 温度? 湿度? 压强? 巡检模块 软测量技术 软测量就是依据可测、易测的过程变量(称为辅助变量)与难以直接检测的待测变量(称为主导变量)的数学关系，根据某种最优准则，采用各种计算方法，用软件实现对待测变量的测量或估计。 软测量技术主要包括四个方面： (1)辅助变量的选取； (2)数据处理； (3)软测量模型的建立； (4)软测量模型的在线校正。 软仪表的描述 软仪表的目的：利用所有可获得的信息，求取主导变量的“最佳”估计值 ，即构造从可测信息集