现代网络测量系统

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1、现代网络测量系统1概述测量领威屮的革新一方而是计算机在测试自动化的应用使得测量不断向模块化方向发展的过程，另一方面则是网络技术为基于计算机的测量门动化体系结构带來的变革，这种变革是在计算机技术上的进一步延伸。首先是GPIB(general-purposeinterfacebus)控制总线的出现，使得计算机成为测试仪器的控制器，紧接着出现了LabUIEW等各种虚拟仪器开发软件。随着数据采集DAQ卡的出现，测试仪器直接以模块插卡的形式连接到计算机上，测试工程师在开发过程中逐渐摒弃传统仪器模型而采用低成木的、模块化的测试仪器以及相应的软件，定义用户自己灵活的仪器系统，这便产生了基于计

2、算机的测量系统。正如计算机技术给测量口动化所带来的变革一样，网络技术为基于计算机的测量自动化体系结构带来了变革，利用网络技术，原冇的基丁计算机平台测量体系中的基木组件如：I/O接I」、中央处理器、存储器和显示设备等，根据应用的需要分布到它们各自适应的地方，例如，可以将I/O操作测试模块安置在数据采集前沿，将数据分析处理模块分布在控制屮心，将数据存储以及信息分析模块安置在后台数据库系统中，同时把分析结果通过网络显示在世界各地的Web浏览器屮，从而形成了现代网络测量系统。2虚拟仪器的发展基于计算机的测试系统是虚拟仪器进-步的发展。正是基于由软件而不是硬件来定义测试仪器的各种操作行为

3、的思想.才出现了虚拟仪器的概念。利用虚拟仪器，开发者可以非常容易地以数据流程图的模式把各自独立的仪器通过不同的通讯接口连接起來，大大提高了开发者的效率。如今，基于计算机的测试系统不仅包括具冇GPTB接口的仪器和内置插卡式数据采集DAQ板，而且还包括分布式测控网络、高性能计算机总线和各种传感器。一个典型的测量系统中的电子测试仪器包含：示波器、数字万用表、频谱分析仪、DAQ设备、图彖采集和机器视觉设备、运动控制设备以及把这些设备集成在一起的软件。开发者可以把这些设备连接到网络中，通过Web浏览器在网络上发布测试数据，通过Modem或者无线网络与Z进行通信。3现代网络测量系统的构成一

4、个分布式网络测量系统包含数据采集、数据分析和数据表示三个模块，并分别在测量节点、测量分析服务器和测量浏览器中实现，如图1所示：测量节点是能在网络中单独使用的数据采集设备。它们的形式有数据I/O模块，或者与网络相连的高速数据采集单元，或者是连接到网络上的配置测量插卡的计算机。这些测量节点可以实现数据采集功能，并具有一定的数据分析功能，可以将原始数据或分析后的数据信息发布到网络中。测量服务器是一台网络屮的计算机，它能够管理大容量数据通道、进行数据记录和数据监控，用户也可用它们来存储数据并对测量结杲进行分析处理.测量浏览器是一台具冇浏览功能的计算机，用來察看测量节点或测量服务器所发布

5、的测量结果或经过分析的数据。络测量系万祐式NI-DAQ«1Srhll/6MlmcrilSerial图可知，一个现代网统的构成晶如下:计算机SI基于怦鼻机的现代网络测量系统环境计算机是基于计算机的测试系统的关键组成部分，正是利用了计算机的各种功能，使得如今的测量系统能够提供比传统的测试系统更多的功能和性能。在现代测量系统屮，计算功能是必不可少的，强大的CPU能够迅速完成大量繁琐的计算功能，如快速傅立叶变换(FFTs)和其他信号处理子模块；另外，计算机的大容量内存也大大提高了现代测试系统的性能计算机存储容量的增大和由测试设备采集的数据存储到计算机速度的提高，使得基于计算机的测试系统

6、足以完成任何测试数据记录的存储。在基于计算机的测试系统中，计算机可以表现出各种不同形式。实际上，许多测试平台自己本身就是一台计算机，例如在诞生于八十年代的VXI标准，就是基于VMEbus总线的，成为基于计算技术的测试领域的第一个测试平台。随着计算机和工业自动化的发展，出现了下-•代的测试平台一PXI测试平台：一个体积更小、费用更低、性能更高的基于CompactPCI总线的测试平台。3.2高速的I/O接口在基于计算机的网络测量系统中，为了实现系统的高效性，就必须把采集来的数据快速地传递到计算机中去，以便在计算机中完成人部分的测试计算和分析功能。测量系统屮的测量设备主要分为两种，即

7、基于消息的设备和基于内存映射的设备。在表1中对各种测量系统总线的吞吐速率进行了比较。表1:各种总线的测试系统GP1BUSBISA1394PCICopmactPCI/PXI1Mbytes/s(3-wire)8Mbytes/s(HS488)1.2Mbytes/s1-2Mbytes/s43Mbytes/s>100Mbytcs/s(正在定义)132Mbytes/s132Mbytes/s3.3网络连接由丁•通信全程全网监测监控的需要，以及测控执行、信息发布和交换的需耍,网络技术己经成为测量技术中不可缺