精密测试技术课程(设计)论文

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1、精密测试技术课程（设计）论文题目：虚拟仪器在精密测试技术中的发展和应用学号：班级：专业：机械设计制造及其自动化二零一四年四月二^一日虚拟仪器在精密测试技术中的发展和应用摘要：本文论述了虚拟仪器的概念、组成以及虚拟仪器技术的定义，并与传统仪器进行了对比，并讨论了虚拟仪器的发展，从虚拟仪器的应用范围上，得出了虚拟仪器相比传统仪器具有明显的优点和广阔的发展前景的结论。关键词：虚拟仪器、发展、应用一、虚拟仪器由于微电子技术、计算机技术、软件技术、网络技术的高度发展及其在电子工业测量技术与仪器上的应用，新的测试理论、新的测

2、试方法、新的测试领域以及新的仪器结构不断涌现，在许多方面己经冲破了传统仪器的概念。虚拟仪器就是其中的一种，虚拟仪器是基于通用PC建立的可编程仪器及仪器系统，就是在以通用计算机为核心的硬件平台上，由用户设计定义、具有虚拟前面板、测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。在虚拟仪器中,硬件仅仅是为了解决信号的输入与输出，软件才是整个仪器的关键。用户可以通过软件构造几乎任意功能的仪器，而不像传统仪器那样受到仪器厂家的限制。虚拟仪器的出现彻底改变了传统的仪器方法，开辟了测控技术的新纪元。。现在虚拟仪器己得到了广泛应用，

3、并成为当前国内外测试技术领域十分关注的技术热点。1、虚拟仪器概念所谓的虚拟仪器就是在以计算机为核心的硬件平台上，由用户设计定义的具有虚拟面板，其测试功能由测试软件來实现的一种计算机系统。虚拟仪器的实质是利用计算机的显示器模拟传统仪器的控制面板，以多种形式输出检测结果；利用计算机的软件实现信号的数据运算、分析、处理；利用1/0接口设备完成信号的采集、调理，从而完成各种测试功能的计算机测试系统。使用者用鼠标或键盘操作虚拟面板就如同使用一台专用的测量仪器。虚拟仪器，就是在通用的计算机平台上定义和设计仪器的测试功能，使用

4、者操作这台计算机，就像是在使用一台专门设计的电子仪器。2、虚拟仪器的组成虚拟仪器由硬件和软件两部分构成。硬件由计算机和I/O接口设备组成，按功能可分为3个主要部分：①信号输入：完成信号的采集、放大和A/D转换，将被测信号变成标准信号（一般用电压信号）以利于计算机处理。对于多量程采集卡，只需根据传感器输出选择量程即可。②信号输出：将计算机产牛的数字信号经过信号调理转换成适合于被测系统的激励信号。这两部分由I/O接口设备（如：数据采集卡、GPIB总线仪器、VXI总线仪器、PX1总线仪器和串口系统等）完成。③信号处理：

5、利用计算机对所采集的信号进行分析、显示和存储等，PC机是硬件平台的核心。软件是虚拟仪器的核心，仪器的功能由用户在软件平台上编程实现。目前最常用的软件开发工具是美国NI公司的LabWindows/CVI[2]和LabVTEWoNI公司的虚拟仪器平台LabVTEW简化了虚拟仪器系统的开发过程，缩短了系统开发和调试的周期。即使是个编程的新手，也能用全图形化方式编程的LabVIEW很快地”画”出程序来。因为LabVIEW是真正面向科学家和工程师的编程语言。3、虚拟仪器的特点与传统仪器相比，虚拟仪器具有下面一些特点：（1）

6、虚拟仪器的软硬件都具有开放性、模块化、互换性、可重复使用等特点。一般运行于Windows环境，可以同时启用多个应用，而且用户可以根据需要灵活组合，大大提高了使用效率，克服了传统仪器功能专一限制很死的缺点。（2）大大地降低了测试成本。传统测量多采用硬件设备或仪器，这些设备本身的制造成本就很高，在实验室或研究所内使用还可以。但是，在野外、工作现场，设备的搬运、维护费用很高，使测试成本大大地提高，有时甚至无法实现。而虚拟仪器是借助于计算机以软件为核心，随着计算机的微型化，携带非常方便，有人形象地说“把实验室拎着走”。由

7、于所有信号有一个公用的量化、分析和处理通道，减少了复杂的开关矩阵和信号电缆。因此,采用鹿拟仪器既省去了大量设备硬件的制造成本，也减少了搬运维护等费用，对于经济条件较紧张的我国來说更具有现实意义。（3）使用效率高。传统仪器都是自成系统、功能单一、体积庞大、仪器繁多，而虚拟仪器只需要一台计算机，其它必须的硬件如A/D、D/A等都是固定在计算机插槽上的，体积小，使用起来非常方便。虚拟仪器是一种软件化的测量装置,软件的灵活性与复用性使用户可以根据白己的需要定义测量装置，也可以灵活地组合仪器。模块化和规范化的设计为熄拟仪器

8、组建自动测试系统提供了极大的方便。资源可重复使用，做完实验后，PC机又可转入它用，不仅虚拟仪器工作台的PC机可以一机多用，而且即使实验室也可以一室多用，节约了设备资源，提高了利用率，对缓解高校实验室空间不足的局面。（4）功能更强大，处理能力更强。信号处理理论的不断完善和计算机运算能力的大大提高，使虚拟仪器具有强人的数据处理能力。这就是通常所说的“一台有采集卡的计算机加上用