白懷軍

山西兆豐鋁業(yè)有限責(zé)任公司氧化鋁分公司，山西陽(yáng)泉 045000

所謂虛擬儀器就是伴著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子儀器、現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的一種新儀器，它基于計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)加上專門的設(shè)計(jì)硬件與軟件，不僅擁有和傳統(tǒng)儀器的操作面板還具有傳統(tǒng)儀器所不具備的特殊功能。虛擬儀器是利用一種新型的觀念設(shè)計(jì)和發(fā)展的儀器，它主要是依靠高性能的模塊化硬件以及比較高效靈活的軟件來(lái)完成自動(dòng)測(cè)試、儀器設(shè)計(jì)、歷程制約、自動(dòng)化以及數(shù)據(jù)淺析的應(yīng)用。它依賴于計(jì)算機(jī)平臺(tái)，根據(jù)用戶的要求來(lái)自行設(shè)定功能，并且充分利用計(jì)算機(jī)上最新的技術(shù)完成和發(fā)展傳統(tǒng)儀器的功能，它把儀器的硬件軟件化，因此虛擬儀器標(biāo)志著當(dāng)前測(cè)試儀器的其中一個(gè)發(fā)展方向。

1 虛擬儀器的組成和特征

1）虛擬儀器的組成。虛擬儀器的組成主要是對(duì)以硬件電路設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)兩方面的進(jìn)行考慮。就目前我們所需要完成的測(cè)試設(shè)備而言，硬件電路的設(shè)計(jì)通常都是要選擇各種現(xiàn)有的具有不同功能的板卡和信號(hào)調(diào)理板來(lái)建立。只要將擁有一種或者多種功能的板卡與信號(hào)調(diào)理板結(jié)合在一起組件起來(lái)這就能組成不同的虛擬儀器；

2）虛擬儀器的特征。虛擬儀器的概念突破了傳統(tǒng)儀器的概念，它是計(jì)算機(jī)和儀器儀表相互結(jié)合的產(chǎn)物。和傳統(tǒng)儀器相比較，虛擬儀器具有高效的靈活性，計(jì)算機(jī)用戶可以根據(jù)自身的需求來(lái)改編軟件達(dá)到重新定義功能的目的。對(duì)于虛擬儀器而言，硬件和軟件都具有模塊化、開放化、可循環(huán)利用以及互換性等特征。虛擬儀器的核心是軟件，并且用戶可以根據(jù)需要來(lái)定義儀器功能。

2 在實(shí)際測(cè)控系統(tǒng)中虛擬儀器的應(yīng)用

1）在航空機(jī)載電子測(cè)控系統(tǒng)中虛擬儀器的應(yīng)用。對(duì)于航空機(jī)載成件來(lái)說(shuō)測(cè)控系統(tǒng)具有非常重要的作用，它不僅可以提升與完善測(cè)控系統(tǒng)的精度，同時(shí)還可以對(duì)整個(gè)飛機(jī)性能進(jìn)行測(cè)試和淺析。主要是對(duì)各種虛擬儀器的各款繼電器盒、開關(guān)盒的測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。同時(shí)利用數(shù)字采集板和開控機(jī)在Lab Windows/CVI 開發(fā)平臺(tái)上完成對(duì)整個(gè)測(cè)試的電壓收集、同時(shí)存儲(chǔ)和分析各型繼電器盒的邏輯狀況和延續(xù)時(shí)間的輸出。

（1）虛擬儀器的測(cè)控平臺(tái)在測(cè)試系統(tǒng)中的運(yùn)用時(shí)主要利用的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。為了提升軟件測(cè)試的用時(shí)采用系統(tǒng)時(shí)鐘的方法。在測(cè)試的過(guò)程中想要獲得更多的繼電器時(shí)間有兩種方法，一是利用定時(shí)器或計(jì)數(shù)器板來(lái)完成專門的計(jì)數(shù)，另一種方法就是利用系統(tǒng)時(shí)鐘來(lái)完成計(jì)數(shù)。因?yàn)樗鶞y(cè)試的時(shí)間要求誤差在20%，而所需測(cè)試的時(shí)間又為秒級(jí)，所以采取系統(tǒng)時(shí)鐘的方法來(lái)計(jì)數(shù)是完全可以完成的，這種方法不僅可以節(jié)約實(shí)施的成本還可以選擇沒有多配置一個(gè)槽的計(jì)算機(jī)，這樣就可以節(jié)約空間；（2）把數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)運(yùn)用到測(cè)控系統(tǒng)中來(lái)?；贚ab Windows/CVI 開發(fā)平臺(tái)可以很方便的利用NI 公司研發(fā)的SQL工具包，使得大批量的測(cè)試數(shù)據(jù)能夠以數(shù)據(jù)庫(kù)的形式來(lái)完成形式查詢和存儲(chǔ)。同時(shí)在測(cè)試系統(tǒng)中通過(guò)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)置名稱、時(shí)間、檢驗(yàn)者等文字來(lái)進(jìn)行保存，進(jìn)而完成一份完整的履歷記錄，工作人員完全可以通過(guò)查詢時(shí)間完成對(duì)產(chǎn)品的調(diào)出，這就避免了很多管理上的不便之處，而且大大的提高了工作效率；（3）在打印表格時(shí)可以調(diào)整ActiveX 自動(dòng)化變成技術(shù)來(lái)完成。ActiveX 自動(dòng)化是一個(gè)可以將一個(gè)運(yùn)用程序和其他運(yùn)用程序相結(jié)合來(lái)共同策略的。所以可以通過(guò)Lab Windows/CVI 提供它的控件對(duì)表格直接進(jìn)行調(diào)用，同時(shí)運(yùn)用控件提供的函數(shù)對(duì)表格進(jìn)行操作，用數(shù)據(jù)讀取測(cè)試數(shù)據(jù)，然后轉(zhuǎn)換填表，最后自動(dòng)產(chǎn)生產(chǎn)品的履歷表并且進(jìn)行打印。

2）虛擬儀器的和一般儀器的控制臺(tái)進(jìn)行對(duì)比。虛擬儀器采用的Lab Windows/CVI 開發(fā)的工具可以使不同的信號(hào)同時(shí)使用在一個(gè)程序中，這樣就實(shí)現(xiàn)了信息采集和保存的便利性。和虛擬儀器的測(cè)控平臺(tái)相比較，繼電器盒測(cè)試系統(tǒng)過(guò)去運(yùn)用的VisualC++開發(fā)的測(cè)試平臺(tái)與之有很大的差異。第一使用Lab Windows/CVI 開發(fā)的測(cè)試平臺(tái)系統(tǒng)比使用VisualC++開發(fā)的測(cè)試平臺(tái)系統(tǒng)更加簡(jiǎn)單方便。因?yàn)長(zhǎng)ab Windows/CVI 開的測(cè)試平臺(tái)具有其交互式的特點(diǎn)，所以對(duì)設(shè)計(jì)出非常實(shí)用的直觀且功能較強(qiáng)的測(cè)試程序的人員來(lái)說(shuō)是非常容易的。用Lab Windows/CVI 開發(fā)出的虛擬儀器的測(cè)試平臺(tái)不僅可以節(jié)約開發(fā)的時(shí)間就愛可以增強(qiáng)測(cè)試軟件的性能。由于通過(guò)Lab Windows/CVI 開發(fā)出的虛擬儀器的測(cè)試平臺(tái)軟件代碼編制擁有模塊化的特點(diǎn)，所以可以運(yùn)用一種全新的制約算法只是需要轉(zhuǎn)換與之相應(yīng)的算法模塊就可以了，這樣還可以縮短開發(fā)時(shí)間同時(shí)提升了編程效率。

3 結(jié)論

軟件開發(fā)通過(guò)專業(yè)的測(cè)控工具Lab Windows/CVI 開發(fā)平臺(tái)，利用提前選擇的具有多功能的數(shù)據(jù)采集卡以及信號(hào)調(diào)理電路構(gòu)成了自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，最終實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集、淺析及處理。這樣不僅可以使整個(gè)的測(cè)控系統(tǒng)即經(jīng)濟(jì)且便于操作，而且還非常有利于改善與功能擴(kuò)展。Lab Windows/CVI 虛擬儀器技術(shù)在測(cè)控領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛而且具有非常好的前景，這是非常只得我們進(jìn)行進(jìn)一步的研究、探討以及推廣的。

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