工程测试技术教学课件 作者 杨建伟第6章现代测试系统.ppt

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1、工程测试技术第6章现代测试系统现代测试系统的典型特点是采用计算机作为检测与控制的核心器件，具有数据处理和信号分析等智能功能。目前的发展趋势如下：1.采用高性能硬件平台2.采用分布式、网络化结构3.自主同步4.采用模块化和智能接口设计5.测试仪器由物理仪器向虚拟仪器发展与传统的测试系统比较，计算机测试系统利用计算机所具有的存储量大、运算速度快的优点，通过将传感器输出的模拟信号转换为数字信号，快速实时的对所测得的数据进行分析、处理，达到测试自动化和智能化的目的。工程测试技术一、计算机测试系统的基本组成工程测试技术计算机测试系统由四个部分组成：（1）微机基本子系统（2）数据采集子系统（3

2、）数据通信子系统（4）基本输入输出子系统。工程测试技术传感器被测对象信号调理多路模拟开关取样保持A/D计算机总线RAMCPUROM键盘控制逻辑D/A功率放大激励装置低通滤波计算机检测系统工程测试技术计算机测试系统具有如下特点：（1）自动校零（2）量程自动切换（3）自动误差修正（4）数据处理（5）模拟仿真（6）测试成本低二、虚拟仪器的构成工程测试技术虚拟仪器结构图二、虚拟仪器的构成工程测试技术虚拟仪器的“虚拟”二字主要包含以下两方面的含义。1、虚拟仪器的面板2、由软件编程来实现的虚拟仪器测量功能虚拟仪器的特点：1、丰富和增强了传统仪器的功能；2、突出了“软件就是仪器”的概念；3、仪器

3、由用户自己定义；4、开放的工业标准；5、便于构成复杂的测试系统。二、虚拟仪器的构成工程测试技术虚拟仪器软件升发环境是虚拟仪器技术的重要组成都分。目前的虚拟仪器软件开发工具有如下两类。1、文本式编程语言：如VisualC++，VisualBasic，LabWindows/CVI等。2、图形化编程语言：如LabView，HPVee等。二、虚拟仪器的构成工程测试技术图形化编程语言的主要特点:一、系统提供各种测试、控制和数据分析功能模块的图标，用户可以根据实际需要来自定义或设置这些图标；二、编程过程就是设计和定义程序流程图，通过连接代表各种功能模块的图标来建立具体的应用程序；三、继承了传统

4、编程语言中结构化和模块化的编程优点；四、为仪器模拟面板设计、数据可视化分析提供了许多专门工具或对象，简化了系统开发，缩短了开发周期；五、通过成熟的计算机网络技术，可将针对不同测控任务的仪器与设备连接成一个分布式虚拟仪器系统，从而避免了系统功能重复所造成的浪费。2.1、虚拟仪器的硬件模块工程测试技术根据硬件接口的不同，可以将虚拟仪器分为：（1）PC总线（2）GPIB总线（3）VXI总线（4）PXI总线二、虚拟仪器的构成工程测试技术1.基于PC总线的虚拟仪器基于PC总线的虚拟仪器又称为PC插卡式仪器，它以计算机为平台，配以用于测量和测试的DAQ(DataAcQuisition)数据采集

5、卡来构成仪器系统。利用采集卡组成虚拟仪器的方式主要有：内插式：将采集卡插入微机的内部总线上，构成虚拟仪器。外挂式：将微机总线引到扩展箱，在扩展箱里插入采集卡，构成虚拟仪器。这种方式适用于使用便携式计算机组成仪器系统。直接外挂式：即在微机外总线接口(例如并行口，USB端口)上接入仪器卡。二、虚拟仪器的构成工程测试技术PC插卡式仪器具有下述优势：1、缩短研制时间，提高产品的竞争力；2、可视化与直读性；3、测试过程控制与强大的数据处理能力；4、模块化与多功能性；5、集成化与拓展性；6、操作自动化与方便性。PC插卡式仪器发展方向：1、硬件趋于简单化；2、数字信号处理功能日益加强；3、新器件

6、的发展将显著增强PC插卡式仪器的功能与测量范围。二、虚拟仪器的构成工程测试技术2.基于GPIB总线的虚拟仪器GPIB总线技术于1978年问世，是最早的仪器总线，其硬件规格和软件协议已纳入了国际工业标准IEEE488.1和IEEE488.2，目前多数仪器都配置了符合IEEE488的GPIB接口。特点：1、GPIB接口编程方便，减轻了软件设计负担，可使用高级语言编程；2、提高了仪器设备的性能指标；3、便于将多台带有GPIB总线的仪器组合起来，形成较大的测试系统，高效完成各种不同的测试任务，而且组件和拆散灵活，使用方便；4、便于扩展传统仪器的功能。二、虚拟仪器的构成工程测试技术3.基于V

7、XI总线的虚拟仪器VXI总线是英文VMEbusExtentionForInstrumentation的缩写，意为“VMEbus在仪器领域内的扩展”。它是继GPIB第二代自动测试系统之后，为适应测试系统从分立台式结构向高密度、高效率、多功能、高件能的模块结构发展需要，吸收智能仪器和PC仪器的设计思想，集GPIB系统和高级微机内总线VMEbus之精华，于1987年推出的一种开放的自动测试系统工业总线规范。二、虚拟仪器的构成工程测试技术3.基于VXI总线的虚拟仪器基本功能：