智能仪器与自动测量技术.pptVIP

在PC计算机上挂接若干DAQ功能模块，配合相应的软件，就可以构成一台具有若干功能的PC仪器，如示波器、数字万用表、串行数据分析仪、动态信号分析仪、任意波形发生器等，如图10.9所示。图10.9PC-DAQ系统虚拟仪器的软件结构硬件平台是虚拟仪器的基础，仪器用软件是其核心。基本硬件确定后，要使虚拟仪器具有用户自行定义的功能与界面，就必须有功能强大的仪器用软件。VXI总线虚拟仪器的软件结构示意图如图10.10所示，包括应用软件开发环境、仪器驱动器、VISAAPI三部分。图10.10虚拟仪器软件结构虚拟仪器应用软件开发环境目前，市场上可供选择的面向工程的虚拟仪器软件开发平台比较多，其大致可分为两类：一类是图形化编程环境，如原HP公司的HPVEE和NI公司的LabVIEW；另一类是传统的程序语言编程环境，如NI公司的LabWindows/CVI，以及微软的VisualC、VisualBasic等。LabVIEW其主要特点有： (1)可视化图形开发环境，流程图式的编程，简单易学、易用，大大节省了开发时间。LabVIEW开发环境分为前面板和流程图两部分，分别如图10.11和图10.12所示。010203第10章智能仪器与自动测量技术第10章智能仪器与自动测量技术第10章智能仪器与自动测量技术第10章智能仪器与自动测量技术10.1智能仪器与自动测量技术的发展历史10.2智能仪器与个人仪器10.3自动测试系统10.4虚拟仪器10.5网络化仪器与远程测控技术思考题101智能仪器与自动测量技术的发展历史单机及专用系统阶段20世纪70年代，随着微电子技术的发展和微处理器的普及，以及计算机技术与电子测量技术的结合，出现了以微处理器为基础的智能仪器。它具有键盘操作、数字显示、数据存储与简单运算等功能，可实现自动测量，如智能化DVM、智能化RLC测量仪、智能化电子计数器、智能化半导体测试仪等。以标准接口和总线为主要特征的阶段进入20世纪70年代末期，标准化的通用接口总线出现了，因而可利用GPIB、VXI等仪器系统总线将一台计算机和若干台电子测量仪器连接在一起，组成自动测试系统。在这种自动测试系统中，各设备都用标准化的接口和统一的无源总线以搭积木的形式连接起来。在这些仪器总线中，最具代表性的是GPIB总线和VXI总线。GPIB总线于1972年由美国惠普公司（HP，Agilent公司的前身）推出，后为美国电气与电子工程师学会（IEEE）及国际电工委员会（IEC）接受，又称IEEE-488总线。010302进入20世纪80年代，计算机特别是个人计算机得到了广泛的普及与应用。在电子测量领域，计算机与仪器之间的相互关系也在发生改变。在早期的自动测量系统中，仪器占据主要位置，而计算机系统起辅助作用；而到了GPIB仪器和VXI仪器阶段，计算机系统越来越占据着重要和主要地位。基于这种趋势，出现了“计算机即是仪器”的测试仪器新概念，诞生了个人仪器和虚拟仪器。个人仪器以个人计算机为核心，辅以仪器电路板和扩展箱，与个人计算机内部总线相连，在应用软件的控制下，共同完成测试测量任务。3.PC基仪器阶段10.2智能仪器与个人仪器2.1智能仪器智能仪器是计算机技术与电子测量仪器紧密结合的产物，是内含微型计算机或微处理器,能够按照预定的程序进行一系列测量测试的测量仪器，并具有对测量数据进行存储、运算、分析判断、接口输出及自动化操作等功能。智能仪器的特点仪器与微处理器相结合，使得软件替代了许多传统的硬件逻辑，带来更小的体积、更高的集成度、更直观方便和智能的显示与操作、更有效的数据存储处理与通信。同传统仪器相比，智能仪器具有以下几个突出特点：以软件为核心，具有强大的控制能力。具有强大的数据存储处理功能。实现仪器功能多样化。智能化、自动化程度高。2．智能仪器的基本结构智能仪器实际上是一个专用的微型计算机系统，它由硬件和软件两大部分组成。1）智能仪器的硬件结构智能仪器的硬件部分主要包括CPU、存储器、内部总线、各种I/O接口、通信接口、人机接口（键盘、开关、按钮、显示器）等，如图10.1所示。图10.1智能仪器的基本结构智能仪器的软件组成01智能仪器的软件是其灵魂，整个测量工作是在软件的控制下进行的。没有软件，智能仪器就无法工作，软件是智能仪器自动化程度和智能化程度的主要标志。智能仪器的软件部分主要包括监控程序和接口管理程序两部分。022.2个人仪器图10.2示出了一种在微机内部的扩展槽及微机外部的插件