计算机辅助测试实验指导书

《计算机辅助测试》

实验指导书

陈曼龙王占领梁应选编写

适用专业：_测控技术和仪器

陕西理工学院机械工程学院

2007年 4 月

前言

本课程系统地论述了计算机测试系统设计的各个重要环节。介绍构成计算机测试系统所需的计算机和测控总线技术，计算机和测试系统接口技术，模/数转换技术及使用中的注意事项；测试系统抗干扰的若干方法；介绍虚拟仪器、现场总线和测控网络技术；给出测试系统设计方法和几个典型的设计实例。

为了使学生更好地理解和深刻地把握所学知识，结合目前主流计算机测试系统，设置实验项目有：实验一可重构虚拟仪器实验；实验二虚拟示波器综合实验。

实验一可重构虚拟仪器实验主要让学生了解虚拟仪器的概念和基于组件的装配及软件设计方法，掌握用DRVI可重构虚拟仪器平台进行计算机测试系统设计的方法。

实验二虚拟示波器综合实验主要了解并掌握虚拟仪器的设计方法，

具备初步的独立设计能力。初步掌握对图形化编程语言LabVIEW的编程、调试等基本技能。提高综合运用所学的知识独立解决问题和分析问题的能力。

本实验指导书根据“测控技术和仪器”专业教学和选修课的特点出发，结合当前计算机测试系统的发展和实际使用情况分别开设验证和综合实验。实验内容除涵盖目前流行的计算机测试系统DRVI、LABIEW测试平台编程和使用外，还包括《计算机辅助测试》课程的部分教学内容。使学生在巩固所学的基础上，还熟悉和掌握先进的测试系统原理、方法，更能适应实际生产需要。

本指导书适合于‘测控技术和仪器’专业本科学生。

目录

实验规则 (1)

实验一可重构虚拟仪器实验 (2)

实验二虚拟示波器综合实验 (8)

实验规则

一、实验课前必须按实验指导书作好预习及准备工作。

二、进入实验室后，应更换拖鞋。书包、雨伞等不得带入仪器室，只

准带进实验指导书、报告及有关的书籍和文具。

三、保持实验室的整洁和安静，严禁喧哗、打闹、及随地吐痰。

四、经指导教师同意后，方可接通电源使用仪器，操作要细心正确，

不得用手触摸光学镜头表面。

五、实验时应每个人独立完成。

六、凡和本次实验无关的仪器设备等，均不得使用或触摸。

七、所有实验用仪器和量具，均不得擅自拆开，不得随意删除计算机

内软件。若发生故障时，及时报告老师。

八、实验完毕后，应将所用过的仪器、工件用汽油清洗，并用棉花擦

干放回原处、凳子摆放整齐。

九、学生做完实验后应将实验数据交指导教师检查后方可离开实验

室。

实验一、可重构虚拟仪器实验

实验学时：2

实验类型：（常规、综合、设计）

实验要求：（必修、选修）

一、实验目的

通过本实验让学生了解虚拟仪器的概念和基于组件的装配及软件设计方法，掌握用DRVI可重构虚拟仪器平台进行计算机测试系统设计的方法。

二、实验内容

1. 设计一个李沙育图形演示实验，显示两路正弦信号在不同相位差下的李沙育图形。

2. 设计一个李沙育图形实验演示系统，显示两路正弦波信号在不同频率差的李沙育图形。

3. 利用PC机资源完成色彩合成（T0标签）、灰度处理（T2标签）、边缘检测等项目（选

作内容）。

三、实验原理、方法和基础知识

1.DRVI可重构虚拟仪器实验平台概述

DRVI 可重构虚拟仪器实验平台是新型装配架构的虚拟仪器。其设计思想是按照PC机的装配生产模式，将计算机虚拟仪器测试系统分解成若干个具有独立功能的模块，然后根据测量任务，用软件底盘把若干独立功能模块装配起来，形成一个满足测量任务的独立测量系统，当测量对象或测量任务发生变化时可以通过重新组建各个功能模块，快速调整成另外一个测试系统。

DRVI的主体为一个带软件控制线和数据线的软主板，其上可插接软仪表盘、软信号发生器、软信号处理电路、软波形显示芯片组，并能和A/D卡、I/O等信号采集硬件进行组合和连接。直接在以软件总线为基础的面板上通过简单的可视化插拔软件芯片和连线，就可以完成对仪器功能的裁减、重组和定制，快速搭建一个按使用需求定制的虚拟仪器测量系统。

2. DRVI可重构虚拟仪器实验平台软件主界面

DRVI通过在前面板上可视化插接虚拟仪器软件芯片来搭构虚拟仪器或测量实验。插接虚拟仪器软件的过程很简单，从软件芯片表中点击需要的软件芯片，将其添加到DRVI前面板上，然后在新插入的软件芯片上压下鼠标不放，将其拖动到合适位置。插接在DRVI前面板上的虚拟仪器软件芯片的屏幕位置是可以移动和调整的，点击快捷工具条中的“移动软件芯片位置”图标，然后在待移动的软件芯片上压下鼠标不放，就可以将其拖动到新位置，从而实现屏幕布局的调整（如图3示）。

图3 DRVI 的虚拟仪器

3. DRVI软件概念和芯片连线

为实现虚拟仪器软件芯片间的数据交换，DRVI中设置了一组软件总线，包括256条Double

图4、虚拟仪器芯片连线

单变量数据线和32条Double型数组型数据线，可传输有效值等单变量数据，也可传输波形、频谱等数组数据。虚拟仪器软件芯片可以通过这组透明的数据总线进行数据传输和命令交换，连线的方法是在软件芯片上点击右鼠标键，弹出该芯片的属性表，修改其中的连接数据线号就可以实现软件芯片间的连线（如图4示）。

4. DRVI常用软件芯片

见文末附表一。

5. PC机图象处理

图4 色彩合成计算操作界面

图5 色彩合成操作界面

四、实验组织运行要求

本实验为软件编程和硬件介绍相结合的实践环节，采用集中讲授和个别辅导结合进行。集中讲述测试平台组成、原理、演示软件使用情况；对使用中出现的问题进行个别辅导。

五、实验设备实验条件

打印机；USB插口计算机用摄相头；

DRVI快速可重组虚拟仪器平台；

计算机；

六、实验步骤

1、运行DRVI主程序，点击DRVI快捷工具条上的联机注册图标，选择其中的“采集仪主卡检测（USB）”

2、从芯片表中拖拉软件芯片到软件面板上，熟悉软件芯片的放置、移动、连线和删除操作；然后采用DRVI上的软件芯片搭建一个李沙育图形实验演示系统；

3、把摄相头连接至计算机USB端口，并打开“CCD摄相头彩色图像采集”项目；

4、完成色彩合成（T0标签）、灰度处理（T2标签）、边缘检测等项目。

七、思考题

1.结合计算机测试系统组成分析DRVI可重组虚拟仪器实验平台结构特点。