虚拟仪器技术在测控系统中的应用
虚拟仪器在电机振动分析测控系统中的应用

摘
要 :介 绍 了基 于虚 拟 仪 器 技 术 所构 建 的 电机 振 动 分 析 测 控 平 台 。该 测 控 平 台 主要 由数 据 采 集 模 块 、 动 频 谱 分 振
析 模 块 、 制 模 块 等 部 分 构 成 。数 据 采 集 模 块 能 够 实 时采 集 电机 运 行 过 程 中的 振 动 信 号 ; 过 振 动 频 谱 分 析 模 块 可 对 控 通 所 采 集 的 电 机振 动数 据 进 行 功 率谱 分析 、 波 分 析 、 T T时 频 谱 图分 析 等 ; 控 平 台 中 的 控 制 模 块 可 调 用 不 同 的 控 谐 SF 测 制算法 , 为电 机 在 不 同控 制 律 下 的振 动 情 况 研 究 提供 了方 便 。测 试 实 验 结 果 表 明 , 测 控 平 台 可 以有效 地实 现 电 机 调 该
t a h l to m sf a i l a d e f ci e f r mo o p e o to ,v b a i n d t c u st n a d a a y i. h tt e p a f r i e sb e n fe tv o t r s e d c n r l i r t a a a q ii o n n l ss o i Ke wo d :mo o i r t n;vr u 1is r me t y rs t rvb a i o it a n t u n ;me s r me ta d c n r l l t r ;d t c u sto a u e n n o to a f m p o a aa q iiin;s e tu a ay i p c r m n l ss
The r a— i e a a e ltm d t of i a i sgna i a qur d vbr ton i l s c ie by he a a c iiin m od e t d t a qu sto ul durng i mot r unn n o r i g. Powe l s c r , ha m o c m a e r t d fom i r to da a s m pls by m e ns o pe tum r ni n l ss a d S i e st pe t u c n be g ne a e r v b a in t a e a f t br to p c r m n l ss m o l . And t e c t o o l n t s l to m a al d fe e o r lalort m , hevi a in s e t u a a y i du e h on r lm du e i hi p a f r c n c l if r ntc nto g ih whih e blsm ot rv b a in r s a c de if r n ontollw st o e e . The ts x rm e e u t ho c na e o i r to e e r h un rdfe e tc r a o bec nv nint e te pe i ntr s lss w
基于虚拟仪器技术的模块化测控实验系统

・
第 1 期
实 验 科 学 与 技 术
・l l・ 8
仪器设备研制、改进、检修 ・
基 于 虚 拟 仪 器 技 术 的 模 块 化 测 控 实 验 系统
孟 凡喜 ,蒋 玉强 ,王 禹桥
( 中国矿业大学机 电学院,江苏 徐州 211) 2 16
摘 要 :介 绍 了一 种 新 型 测 控技 术 实验 系统 ,主要 由传 感 器模 块 、信 号调 理 模 块 、数 据 采 集 器 和 计 算 机 组 成 。 模 块 化 的 组 合
大纲 中 ,测控 技术 系 列 实 验 作 为持模 块 ,包 括传 感器
模块组 、信号 调理模 块组 、典 型执 行元件 和其 他 附
文 献 标 识 码 :B
文 章 编 号 :17 4 5 (0 0 0 — 1 1 4 6 2— 50 2 1 ) 1 0 8 —0
M o u a e s r m e ta d Co t o p r m e t S se f t d l r M a u e n n n r lEx e i n y t m o he
投入 ,提 升人才 培养质 量 的 良好 效果 ,是对 现有 实 验教 学 的有 益补 充和延 伸 。 同时 它可用 于其 他机 电
类专业 课程 如 虚拟 仪 器 技术 、传 感 器 与 检 测 技术 、
计算 机控 制 技 术 、控 制 工 程 基 础 等 课 程 的实 验 学
习。
2 方 案 设计
Vi t a n t u e tTe h o o y r u lI s r m n c n l g
ME a —i JANG Yu qa g, W AN Y — io NG F n x , I -in G u qa
采用虚拟仪器技术加快测控系统发展

采用虚拟仪器技术加快测控系统发展摘要为了提升仪器设计和利用的方便性、快速性,避免过去仪器专用的复杂电路设计,所以采取虚拟仪器技术。
这种技术还提升了仪器的灵活性,因为不管什么样的功能只要通过软件对程序进行修改就可以完成各大仪器的功能,同时还节省了对特定仪器购买的费用。
本篇文章就是根据虚拟仪器的构思来实现它在实际测控系统中的应用。
关键词虚拟仪器;数据采集;lab windows/cvi;继电器盒中图分类号tp392 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2013)88-0232-01所谓虚拟仪器就是伴着计算机技术、电子仪器、现代测量技术的发展而产生的一种新仪器,它基于计算机的基础加上专门的设计硬件与软件,不仅拥有和传统仪器的操作面板还具有传统仪器所不具备的特殊功能。
虚拟仪器是利用一种新型的观念设计和发展的仪器,它主要是依靠高性能的模块化硬件以及比较高效灵活的软件来完成自动测试、仪器设计、历程制约、自动化以及数据浅析的应用。
它依赖于计算机平台,根据用户的要求来自行设定功能,并且充分利用计算机上最新的技术完成和发展传统仪器的功能,它把仪器的硬件软件化,因此虚拟仪器标志着当前测试仪器的其中一个发展方向。
1虚拟仪器的组成和特征1)虚拟仪器的组成。
虚拟仪器的组成主要是对以硬件电路设计、软件设计两方面的进行考虑。
就目前我们所需要完成的测试设备而言,硬件电路的设计通常都是要选择各种现有的具有不同功能的板卡和信号调理板来建立。
只要将拥有一种或者多种功能的板卡与信号调理板结合在一起组件起来这就能组成不同的虚拟仪器;2)虚拟仪器的特征。
虚拟仪器的概念突破了传统仪器的概念,它是计算机和仪器仪表相互结合的产物。
和传统仪器相比较,虚拟仪器具有高效的灵活性,计算机用户可以根据自身的需求来改编软件达到重新定义功能的目的。
对于虚拟仪器而言,硬件和软件都具有模块化、开放化、可循环利用以及互换性等特征。
虚拟仪器的核心是软件,并且用户可以根据需要来定义仪器功能。
虚拟系统在自动化测量技术中的应用

已有多种 ,其一是文本式的编程语言软
件 ,如 C i a + 、Vsa B s 、 、Vs l + i l ai u c u c
Lb n o s C l aWi w / V 等:其 二是 图形化编 d
程语言软件 ,如 Lb l aVE W、A i n V E gl t E e 等。在 P c机为核心 的硬件平台支持下 ,
取、安排所需图形控制器件。我们可应
用虚拟仪器软件的开发工具,应用图形
国际上通用的总线和接口,软件和硬件
也必须采用开放式模块化结构 ,使得整
个测试系统互换性和互操作性好 ,系统
化编程语言 轻松完成一个实用且美观
的虚拟仪器前面板 的设计。
标准化程度高 .以方便与市场众多的虚
拟仪器兼容 .且方便修改、更新和升级 换代 。软件设计必须达到以下要求:较
机软件功 能实现信 号运算 、分析 与处
理 .通过 I0接1设备 ( ) / 3 卡 完成信号采 集、测量和处理 ,使得各类测试功能得 以完美实现 ,其实它是一种 计算机系统。虚拟仪器系统 由硬件和软件两部分组成。
发展 ,已迈入一个全新领域。测量仪表
和计算机之间的界限正逐步消失,没有
二 软件系统设计要求
在组建 自动测试系统时,必须采用
通信技术组合而成 的” 虚拟仪器 测试技
术 ,给测试系统的腾飞上 了一个全新台
得显示。设计虚拟仪器面板 的过程就是
在前面板设计窗口中 ,从控制模板中选
阶 ,对测试理论、测试方法等诸多方面
产生了巨大影响。虚拟仪器系统是 自动 测试系统发展的方向和必然趋势。
虚拟测量系统软硬件技术
虚拟仪器控制面板是应 用 P c机显
虚拟仪器技术在某型罗经检测系统中的应用

Cls mb r TJ 7 a sNu e 0
1 引 言
随着计算机 性 能 的提 高 , 虚拟 仪器 技术 在 近些
年获得 了很 大 的进 步 , 在航 海设 备 检测 领域 有 着广
可以大 大突破 传统 仪器在 数据 的处 理 、 达 、 送 、 表 传 存储 等 方 面 的 限 制 , 到传 统 仪 器 无 法 比 拟 的 效 达
t e wh l r c s fe up n n e n lf l e t g wh c o v n e c s t e p a t a q i me tman an n . h o e p o e s o q i me ti t r a i d s ti ih c n e in e h r c i le u p n i t i ig e n c K y W o d e u p n an a n n e rs q i me t m i t ii g,t s i g s se ,g r c mp s ,v ru n t u n e t y tm n y o o a s it e i sr me t
t eis u n n p r t g p i il o me y e y o o a s u t me t do ea i r c e f o p r c mp s.Ths e t gs se i l n s h jr e t g fn t n n r a n np s t g i tsi t mp me t t e o si ci s n y m e ma t n u o
得 到 了广 泛 的应用 l 。 】 ]
,
为船 舶提供 航 向信 息_ 。某 型罗经 指 向精度 高 、 】 ]
负载能力强 、 套设 备庞 大 , 用 于 精度 要求 高 、 全 适 航 向用户 多的船 舶使用 。在 内场 对其进 行高 等级维 修
虚拟仪器技术在现代测控系统中的应用

试系统 由于 P 机 性能、 c 操作 系统 性能和应用 软件 性 能 ,以及 数 据 采 集 板 的速 度 、 精 度 和 可 靠 性 等 性 能 的不断提高 ,以其较高 的性 价 比、灵活性 ,成为 目 前 测 试 系统 中最 常用 的 一种 方 案 。
基 金项 目 :广 东韶 关 市科 技 局项 目 ( 1 - 4 3 3 3 3 10 5 )
作 者 筒介 : 黄大 星 (1 7 -) 男 , 西永 丰人 . 99 , 江 助教 . 硬士 , E m i ) ( - a l
的功 能 。
2 1 硬 件 构 成 .
计 算 机 数 据 采 集 ( C D Q)测 试 系 统 , 是 以 P —A GI 、 X 、 P B V l 串行 总 线 和 现 场 总 线 等标 准 总 线 仪 器 为 硬件 方 式 组 成 的 G I P B系统 、V l系 统 、串 行 总线 系 X 统和现场总线系统等 。 中 , 于 P-A 其 基 C D Q的虚 拟 测
一
圈 1 置 撤 仪 曩 系 统 基 本 结 构
台单 个传统仪 器一样 。 I以透 明的方式把计算机 V 资源 ( 如微处理器 、内存 等) 和仪器硬件 ( 数字 I O /、
定时器等) 的测 量 、控 制 能 力 结 合 在 一 起 , 过 软件 通 实 现 对 数 据 的 分 析 处 理 、表 达 以及 图 形 化 用 户 接 口
摘 要 :随着计算 机技 术的发展 ,虚拟仪器技术正成 为测试测量 与控制领域 中的重要 应用工具 。为此 ,介
绍 了虚拟仪器 的概念 、结构和以 L b I W为代表的开发工具 ,并通过国内外测 量控制领域 的应用实 例 ,指 aVE
采用虚拟仪器技术 加快测控系统发展

采用虚拟仪器技术加快测控系统发展摘要:采用虚拟仪器技术,可避开传统仪器复杂的专用电路的设计,从而提高仪器设计与使用的快速性和方便性。
由于使用软件来实现各种仪器功能,大大提高了仪器的灵活性,需要什么样的功能只需修改相应程序即可,节省了大量购买特定仪器的费用。
本文描述了基于虚拟仪器思想在实际测控系统中的应用。
关键词:虚拟仪器;lab windows/cvi;数据采集abstract: by using the virtual instrument technology, can avoid the traditional instrument complex special circuit design, thus improving the instrument design and use of the fast and convenience. due to the use of software to realize all kinds of functions of the instrument, greatly improves the flexibility of the instrument, need what kind of function, only need to modify the corresponding procedures, saves a large amount of purchase specific instrumentation costs. this paper describes the idea based on virtual instrument measurement and control system in practical application.key words: virtual instrument; lab windows/cvi; data acquisition中图分类号:k826.16文献标识码: a 文章编号:2095-2104(2012)06-0020-021、引言虚拟仪器是随着计算机技术、现代测量技术、电子仪器技术的发展而产生的一种新型仪器,是在通用计算机的基础上配以专门设计的硬件(如数据采集卡、vxi/pxi机箱等)和软件,既有类似于传统仪器的操作面板,也有传统仪器所没有的特殊功能。
基于虚拟仪器的分布式温度测控系统设计

Ab t a t T i p p r d s rb s a d sr u e e e a u e c n r l y t m a e n vru l i sr me t h s r c : h s a e e c i e it b t d tmp r t r o t s se b s d o it a n t i o u n .T e o e ala c i cu e o e e a u e c n r ls se i r s n e . d t h a h c mp n n ft e s se v r l r h t t r ftmp r t r o t y tm s p e e t d An o t e e c o o e to h y t m,i e o t s h r w r o s t t s a d s f r e l ai n a e e p an d i ea l Af rt e c mmiso i g t e s se r n a d a e c n t u e n ot e r ai t r x l i e n d t i i wa z o . t h o e s i n n , h y t m s u sa l ,h s o lt d mu t on tmp r t r d t c l c in n lss c n r l ip a ,so a e n oh r t b y a c mp e e l p it e e au e a a o l t ,a a y i, o to ,d s l y t r g a d t e i e o f au e . h n i ao s me tt e s se r q i me t. e t r s T e i d c t r e h y t m e u r e ns
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虚拟仪器技术在测控系统中的应用摘要:本文描述了基于虚拟仪器思想在实际测控系统中的应用。
通过选用多功能数据采集卡和信号调理电路组成自动测试系统,软件开发以专业测控工具LabWindows/CVI为平台,实现了数据采集、分析和处理。
使整个测控系统既经济又便于操作,同时易于改进和功能扩展。
同时,与基于传统的开发平台的测控系统进行了比较。
Abstract: this paper describes the application in the actual measurement and control system based on virtual instrument. By choosing a multi-function data acquisition card and signal conditioning circuit of automatic test system, software development for professional measurement and control tool LabWindows/CVI platform, has realized the data collection, analysis and processing. The whole measurement and control system is easy to operate, economical and easy to improvement and function extension at the same time. At the same time, with development platform based on the traditional measurement and control system are compared.关键词:虚拟仪器;Labwindows/CVI;数据采集Key words: virtual instrument; Labwindows/CVI. The data collection1、引言1, the introduction虚拟仪器是以一种全新的理念来设计和发展的仪器,它是20世纪90年代发展起来的一项新技术。
虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种自动测试、过程控制、仪器设计、数据分析和自动化的应用。
灵活高效的软件能帮助您创建完全自定义的用户界面,其基本思想是在仪器设计或测试系统中尽可能用软件代替硬件,即“软件就是仪器”,它是在通用计算机平台上,根据用户需求来定义和设计仪器的测试功能,其实质是充分利用计算机的最新技术来实现和扩展传统仪器的功能,这种测试仪器的硬件功能软件化,给测试仪器带来了深刻的变化,因此虚拟仪器代表了当前测试仪器发展的方向之一。
Virtual instrument is a kind of brand-new idea to design and development of the instrument, it is a new technology developed in the 1990 s. Virtual instrument technology is the use of high-performance modular hardware, combined with highly efficient and flexible software to complete all kinds of automatic testing, process control, instrument design and data analysis and application of automation. Flexible and efficient software can help you create fully customizable user interface, its basic idea is as much as possible in instrument designing or testing system with software instead of hardware, namely "software is instrument", it ison general computer platform, according to user needs to define and design the instrument test function, its essence is the latest technology to make full use of the computer realization and extend the functionality of traditional instruments, this test instrument hardware capabilities of software, and brought profound changes to testing instruments, so virtual instrument represents one of the developing direction of the current testing instruments.2、虚拟仪器的特点和构成2, the characteristics of virtual instrument and composition2.1虚拟仪器的特点2.1 the characteristics of virtual instrument与传统仪器相比,虚拟仪器具有高效、开放、易用灵活、功能强大、性价比高、可操作性好等明显优点。
Compared with traditional instrument, virtual instrument has efficient, open, flexible and easy to use and powerful, cost-effective, good operability and other obvious advantages.2.2虚拟仪器的构成2.2 the composition of virtual instrument虚拟仪器的构建主要从硬件电路的设计、软件开发与设计两个方面考虑。
The construction of virtual instrument is mainly from the hardware circuit design, software development and design of the two aspects to consider.根据目前我们所完成的测试设备,硬件电路的设计一般是选择现有的各种不同功能的板卡以及信号调理板来搭建。
所选用板卡的功能包括:高速数据采集和信号转换;信号输出与控制;数据的A/D转换。
将具有一种或多种功能的板卡结合信号调理板组建起来,就能构成任何一种虚拟仪器。
例如使用高速数据采集板卡和高速实时数据处理就能构成1台示波器、1台数字化仪或1台频谱分析仪;使用数字量信号输入/输出板卡和实时数据处理就能构成1台函数发生器、1台信号源或1台控制器。
According to the present we have complete testing equipment, the hardware circuit design of the general is to select the existing various functions of the card and signal conditioning board to build. Chooses the card features include: high speed data acquisition and signal conversion; Signal output and control; The A/D conversion of data. Combine with functions of one or more of the card signal conditioning board together, can form any kind of virtual instrument. For example, using high speed data acquisition board and high-speed real-time data processing can constitute oneoscilloscope and 1 digitizer or 1 spectrum analyzer; Using digital signal input/output board and real-time data processing can constitute one function generator controller, one source or 1.3、虚拟仪器在实际测控系统中的应用3, the application of virtual instrument in the actual measurement and control system3.1虚拟仪器在航空机载电子测控系统中的应用3.1 virtual instrument application in airborne electronic measurement and control system测控系统在航空机载成件中起着举足轻重的作用,提高和完善测控系统的精度和测试能力对于整个飞机性能分析具有重要的意义。
我们主要完成了基于虚拟仪器的各型继电器盒、各型开关盒测控系统的测试。
使用数字采集板及工控机并在LabWindows/CVI开发平台中实现了对整个测试的电压采集、对各型继电器盒的逻辑状态及延时时间进行输出存储和分析。
Measurement and control system in the airborne pieces plays a pivotal role, enhance and improve the precision of the measurement and control system and testing capability for the aircraft performance analysis has important significance. We mainly completed each relay box based on virtual instrument, varioustypes of switch box control system test. Using a digital acquisition boards and industrial control in LabWindows/CVI development platform and implements a voltage acquisition for the entire test, for each relay box of the logic of the state and output delay time for storage and analysis.3.1.1 测试系统组成3.1.1 test system整个测控系统由美国NI公司的LabWindows/CVI8.0,研华的1块PCI_1751 48路数字量输入/输出板,2块PCI_1754 64路数字量输入板、2块PCLD_785B 24通道继电器输出板、6块PCLD_782 24通道光电隔离数字量输入板,1块PCL_818L 16通道A/D转换板、若干信号调理板及工控机组成。