宋吟齡

【摘 要】實(shí)時(shí)監(jiān)控是現(xiàn)代工業(yè)測(cè)量的重要手段，本文主要介紹了頻譜分析儀實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方案，針對(duì)系統(tǒng)的硬件組成、測(cè)試原理、軟件開發(fā)以及開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了探討。經(jīng)過實(shí)際應(yīng)用證明，該軟件具有良好的通用性，自動(dòng)化程度高，有效提高了測(cè)試效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】實(shí)時(shí)監(jiān)控；頻譜分析儀；VB

隨著現(xiàn)代通信科技的高速發(fā)展，儀器儀表自動(dòng)控制技術(shù)在軍工科技行業(yè)的各種測(cè)量及控制系統(tǒng)中應(yīng)用越來越廣泛。在科研生產(chǎn)過程中，儀器儀表狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控已經(jīng)是自動(dòng)控制的重要組成部分，通過遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)軟件與測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)各種智能化儀表進(jìn)行通信， 能夠及時(shí)控制、了解現(xiàn)場(chǎng)儀表的運(yùn)行情況， 通過圖形化的測(cè)試顯示，更加便捷的實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各種狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，能夠幫助測(cè)試人員掌握測(cè)試過程的運(yùn)行狀態(tài)、調(diào)整測(cè)試參數(shù)、優(yōu)化控制， 提高測(cè)試過程的安全性和效率。本文正是針對(duì)測(cè)試中經(jīng)常使用的頻譜分析儀，設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)軟件，提高日常測(cè)試效率。

1 系統(tǒng)組成及測(cè)試原理

頻譜分析儀實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)主要頻譜分析儀和待測(cè)設(shè)備組成，待測(cè)設(shè)備包括測(cè)試適配器、測(cè)試電纜等，由于本文主要介紹頻譜分析儀實(shí)時(shí)監(jiān)控，待測(cè)設(shè)備不做具體要求，故在此不進(jìn)行介紹。系統(tǒng)框圖如圖1所示。

本系統(tǒng)中，信號(hào)經(jīng)過待測(cè)設(shè)備的功分、開關(guān)、適配器、天線等途徑進(jìn)入頻譜分析儀，產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)頻譜曲線，頻譜特性正是衡量待測(cè)設(shè)備特性的關(guān)鍵，也是系統(tǒng)需要測(cè)試的技術(shù)指標(biāo)。

2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)開發(fā)

頻譜分析儀實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)中，儀器狀態(tài)設(shè)置、實(shí)時(shí)監(jiān)控圖形顯示、數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)分析等模塊均采用在Visual Basic6.0下開發(fā)的測(cè)控軟件實(shí)現(xiàn)。

2.1 Visual Basic 6.0 語言及應(yīng)用程序的基本特點(diǎn)

Visual Basic6.0是Microsoft公司推出的一個(gè)可視化、面向?qū)ο笄一谑录?qū)動(dòng)的集成開發(fā)環(huán)境， 可用于開發(fā)Windows 環(huán)境下的各種應(yīng)用程序。在Visual Basic 環(huán)境下，使用Windows部的應(yīng)用程序接口（API） 函數(shù)， 以及動(dòng)態(tài)鏈接庫（DLL）、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換（DDE） 、對(duì)象的鏈接與嵌入（OLE）、開放式數(shù)據(jù)訪問（ ODBC） 等技術(shù)， 可以高效、快速地開發(fā)出Windows 環(huán)境下功能強(qiáng)大、圖形界面豐富的應(yīng)用軟件系統(tǒng)。

2.2 軟件模塊設(shè)計(jì)介紹

頻譜分析儀實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)軟件采用模塊化的開發(fā)模式，每個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的系統(tǒng)功能，軟件主要包括儀器驅(qū)動(dòng)、測(cè)試設(shè)置與初始化、數(shù)據(jù)通信與采集、圖形化、數(shù)據(jù)分析與存儲(chǔ)5大模塊，功能結(jié)構(gòu)流程圖如圖2所示。

儀器驅(qū)動(dòng)模塊用來對(duì)頻譜分析儀進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)儀器狀態(tài)控制；測(cè)試設(shè)置與初始化模塊通過針對(duì)性的配置FREQ、SPAN、RBW、SWEEPTIME等頻譜分析儀關(guān)鍵參數(shù)，滿足待測(cè)設(shè)備需求，進(jìn)行測(cè)試初始化；數(shù)據(jù)通信與采集模塊通過遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)與頻譜分析儀進(jìn)行測(cè)試命令通信和測(cè)試數(shù)據(jù)采集；圖形化模塊是通過圖形化采集到的測(cè)試數(shù)據(jù)使測(cè)試結(jié)果更加直觀；數(shù)據(jù)分析與存儲(chǔ)模塊則是將系統(tǒng)采集的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)表填寫、指標(biāo)判定、誤差計(jì)算，最終實(shí)現(xiàn)EXCEL格式的測(cè)試報(bào)表輸出。

3 軟件開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 圖形化技術(shù)

為了滿足遠(yuǎn)程操控同時(shí)還能方便直觀的觀測(cè)測(cè)試結(jié)果，圖形化是本軟件的關(guān)鍵性突破，利用VB的ChartSpace控件進(jìn)行圖形實(shí)時(shí)繪制，滿足測(cè)試需求。

3.2 實(shí)時(shí)記錄技術(shù)

對(duì)于噪聲或者干擾信號(hào)之類的測(cè)試，有用信號(hào)往往是不定時(shí)出現(xiàn)，因此在線的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集就顯得非常重要，在本系統(tǒng)中采用實(shí)時(shí)記錄與數(shù)據(jù)判別相結(jié)合的方式既滿足了長(zhǎng)期觀測(cè)的需要，同時(shí)又不會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)量過大引發(fā)的程序錯(cuò)誤。

3.3 多型號(hào)兼容技術(shù)

當(dāng)前市場(chǎng)主流的頻譜分析儀生產(chǎn)廠家有：Agilent公司、R&S公司、安立公司以及中國電子科技集團(tuán)公司第41 所。不同廠家不同型號(hào)的儀器控制SPCI命令不同，給遠(yuǎn)程控制帶來困難。本軟件建立了程控指令數(shù)據(jù)庫，可通過選擇儀器型號(hào)來選擇對(duì)應(yīng)的儀器指令，實(shí)現(xiàn)多型號(hào)頻譜分析儀的兼容。

4 結(jié)束語

頻譜分析儀實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)軟件以VB6.0為軟件平臺(tái)，利用GPIB接口技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了頻譜分析儀的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)，該軟件的開發(fā)和實(shí)現(xiàn)保證了測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性，提高了工業(yè)測(cè)試工作效率， 提升了遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控能力。該系統(tǒng)已應(yīng)用到日?？蒲猩a(chǎn)工作中，取得很好效果，在其他自動(dòng)測(cè)試方面具有借鑒意義。

【參考文獻(xiàn)】

[1]趙立威，鐘圣芳.基于虛擬儀器的電磁頻譜自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)[J].電子測(cè)量技術(shù)，2013，36（3）：76-80

[2]唐贛.虛擬儀器平臺(tái)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J].國外電子測(cè)量技術(shù)，2013，32（11）：77-80.

[責(zé)任編輯：曹明明]