高景金 郭坤 王建淞 徐子賀 王垠皓

摘要：隨著機(jī)械產(chǎn)品的集成化和自動(dòng)化程度不斷提高，我們需要一個(gè)機(jī)器測試系統(tǒng)，本文分析了現(xiàn)代技術(shù)測試技術(shù)的發(fā)展，提出了一種虛擬儀器，介紹了虛擬食品的基本概念、組成和特性，介紹了虛擬食品的研究現(xiàn)狀，介紹了虛擬儀器在工程測試中的應(yīng)用，總結(jié)了虛擬儀器在工程試驗(yàn)中的應(yīng)用，展望了虛擬儀器的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：虛擬儀器;機(jī)械工程測試;技術(shù)應(yīng)用

前言

現(xiàn)代電子信息處理技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展首先必然需要完全依賴于當(dāng)前我國現(xiàn)代計(jì)算機(jī)電子信息處理技術(shù)的不斷進(jìn)步，計(jì)算機(jī)電子信息處理技術(shù)的不斷創(chuàng)新及其進(jìn)步必然可以對(duì)各個(gè)信息技術(shù)應(yīng)用行業(yè)的電子信息處理技術(shù)不斷更新及其發(fā)展進(jìn)步產(chǎn)生重大的和戰(zhàn)略性的影響，中國產(chǎn)業(yè)的發(fā)展日新月異。工業(yè)部門的技術(shù)可行性和技術(shù)也在不斷更新。

一、機(jī)械工程測試技術(shù)的發(fā)展

現(xiàn)代技術(shù)測試技術(shù)是指人們?cè)趯?duì)研究對(duì)象進(jìn)行檢查和測量后，通過適當(dāng)?shù)牟僮骱头治?，使用專門的儀器和設(shè)備獲取人類所需的研究對(duì)象的相關(guān)信息?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展促進(jìn)了技術(shù)測試技術(shù)的進(jìn)步，但同時(shí)也需要更高的技術(shù)測試技術(shù)來滿足這一要求，這也給技術(shù)測試技術(shù)帶來了挑戰(zhàn)?，F(xiàn)代測試技術(shù)促使測試中的技術(shù)已逐漸從原來的單個(gè)專門學(xué)科之間轉(zhuǎn)向不同專門學(xué)科之間的相互交流借鑒和綜合滲透，使得在現(xiàn)代測試技術(shù)中的測試成為技術(shù)形成了相互入侵的綜合測試體系，更新和改進(jìn)了傳統(tǒng)的測試方法和手段，進(jìn)一步發(fā)展了技術(shù)測試技術(shù)。

二、虛擬儀器的基本概念

虛擬儀器的廣泛地被引入主要基于以下幾個(gè)基本假設(shè)：隨著大家國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)科學(xué)移動(dòng)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速進(jìn)步發(fā)展，現(xiàn)代移動(dòng)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)下的移動(dòng)測試資源管理系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展必然需要一種具有系統(tǒng)性的能夠同時(shí)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)多種移動(dòng)應(yīng)用管理功能的先進(jìn)管理技術(shù)，如舒適的移動(dòng)操作系統(tǒng)定期數(shù)據(jù)更新、移動(dòng)應(yīng)用平臺(tái)實(shí)時(shí)操作的移動(dòng)系統(tǒng)使用靈活性、資源自動(dòng)管理定位、系統(tǒng)各個(gè)應(yīng)用模塊的自由移動(dòng)信息資源交換和自動(dòng)信息組合、系統(tǒng)資源的自動(dòng)整合重新配置和以及系統(tǒng)現(xiàn)有各種通用標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)資源的自動(dòng)整合分配使用、高效的系統(tǒng)運(yùn)行、低研發(fā)成本和應(yīng)用成本、版權(quán)等。測試系統(tǒng)采用虛擬儀器技術(shù)，透明地提高了機(jī)器測試技術(shù)的應(yīng)用效率。

虛擬儀器系統(tǒng)中的虛擬測量處理裝置主要可以用于測量數(shù)據(jù)采集。同時(shí)，它還可以具有通過測試和計(jì)算分析測量數(shù)據(jù)、發(fā)布和傳播顯示測量結(jié)果的多種功能。虛擬數(shù)據(jù)流的分析和計(jì)算輸出通過虛擬軟件處理系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。因此，如果你能提供一個(gè)完整的外部數(shù)據(jù)收集，你可以用計(jì)算機(jī)創(chuàng)建一系列測量設(shè)備。我們稱這種由計(jì)算機(jī)組成的數(shù)字測量裝置為"虛擬儀器"。

在實(shí)踐中，我們通常可以根據(jù)具體的儀器測試管理要求將一個(gè)模塊化的儀器硬件總線接口卡同時(shí)插入模擬計(jì)算機(jī)的硬件總線接口插槽中，使模擬儀器的硬件測試管理功能和用于模擬儀器圖像的控制面板進(jìn)行控制同時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)換而成為一個(gè)軟件測試模塊，充分利用共享新的計(jì)算機(jī)硬件資源，測試、計(jì)算和一步分析儀器數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)和一步訪問儀器數(shù)據(jù)，一步充分利用顯示和一步再現(xiàn)新的計(jì)算機(jī)硬件空間，同時(shí)通過打印和存儲(chǔ)管理儀器數(shù)據(jù)，解決了目前傳統(tǒng)化的儀器測試存在的質(zhì)量問題，慢慢逐步取代了目前傳統(tǒng)的基于虛擬硬件的機(jī)械測試儀器系統(tǒng)。

三、虛擬儀器的組成及特點(diǎn)

1、硬件部分

虛擬儀器主要功能是是指利用計(jì)算機(jī)對(duì)各種傳統(tǒng)的儀器測試處理儀器，編寫各種測試儀器功能的具體軟件設(shè)計(jì);同時(shí)，根據(jù)具體的儀器測試功能要求，將一個(gè)模塊化的軟硬件測試接口卡全部插入一個(gè)計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)總線接口插槽中，通過一個(gè)傳感器和一個(gè)測量控制電路將多個(gè)測試儀器對(duì)象連接安裝到一個(gè)模塊接口上的卡上，完成一個(gè)完整的單機(jī)虛擬儀器測試系統(tǒng)。

2、軟件部分

軟件功能部分測試是傳統(tǒng)虛擬化的測試管理系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部分，不同技術(shù)領(lǐng)域的測試程序員往往可以通過使用不同的非可編程測試語言軟件來自動(dòng)執(zhí)行不同的測試功能，如測試信息處理，還或者可以通過使用面板測試控件等來創(chuàng)建各種動(dòng)態(tài)測試按鈕、指示器或信息顯示窗口等使用可視化測試服務(wù)器的界面，軟件的功能虛擬化和面板控件對(duì)應(yīng)的是傳統(tǒng)虛擬測試管理系統(tǒng)軟件中的各種關(guān)鍵測試儀器，但由于這種虛擬自動(dòng)化的現(xiàn)實(shí)測試信息系統(tǒng)技術(shù)是完全人人可以自由選擇接受的，測試系統(tǒng)管理員和系統(tǒng)開發(fā)人員仍然可以通過自己手動(dòng)定義不同的虛擬測試信息系統(tǒng)管理軟件或者功能模塊組件來進(jìn)行自由選擇可以進(jìn)行測試數(shù)據(jù)處理和測試信息數(shù)據(jù)分析的各種技術(shù)方法，獲取不同的虛擬測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)或通過各種圖形圖示器來自動(dòng)進(jìn)行各種虛擬化的測試和數(shù)據(jù)分析，完成各項(xiàng)測試管理工作。

3、虛擬儀器的特點(diǎn)

虛擬儀器在工業(yè)機(jī)械質(zhì)量測試儀器系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的廣泛應(yīng)用，從根本上完全打破了目前傳統(tǒng)機(jī)械測試儀器設(shè)備的所有功能控制設(shè)置和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。目前傳統(tǒng)機(jī)械測試儀器設(shè)備的具體功能由設(shè)備制造商自己定義，測試對(duì)象是固定的。此外，儀器可以執(zhí)行的任務(wù)相對(duì)簡單。而基于虛擬儀器的測試機(jī)器應(yīng)用測試軟件系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)了硬件功能的高度適應(yīng)性。測試用戶則是可以自由使用不同的或可編程測試語言的并在不可能違反儀器使用程序規(guī)則的條件情況下自由轉(zhuǎn)換和直接自由組合不同的測試功能模塊，以充分滿足不同類型用戶的機(jī)器測試功能需求和用戶個(gè)性化測試需求。

4、虛擬儀器在機(jī)械工程測試技術(shù)中的應(yīng)用

虛擬儀器的發(fā)展非常迅速。為了滿足不同的測試要求并分析測試結(jié)果，弗吉尼亞亞洲取得了一些成功。它開發(fā)了一種光學(xué)千分尺，利用虛擬技術(shù)測量MEMS中硅盤的強(qiáng)度，該技術(shù)可以在微米尺度上進(jìn)行區(qū)分。該系統(tǒng)主要通過數(shù)據(jù)采集卡傳輸模擬和數(shù)字信號(hào)來控制激光器。此外，晶體圖像通過圖像映射生成，X和Y坐標(biāo)由pc-step-4cx控制。最重要的是使用LabVIEW圖形編程語言進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、結(jié)果生成和控制。

結(jié)束語

在計(jì)算機(jī)平臺(tái)的幫助下，通過轉(zhuǎn)換軟硬件模塊或不同設(shè)置，軟件模塊可用于轉(zhuǎn)換計(jì)算機(jī)資源和系統(tǒng)硬件測試功能，因此，利用虛擬儀器技術(shù)將成為未來機(jī)器技術(shù)發(fā)展的主流，并發(fā)揮最重要的測試功能。

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