基于虚拟仪器的测控技术
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
基于虚拟仪器技术的网络化车辆测控系统研究
线技术和软件工程方法 ，代表了测量仪器与 自动测试系 统未来 的发展方向。近年来，以改善交通秩序 、缓解交
通拥挤和减少 由交通产生的环境污染为 目标 ，综合信息
构成虚拟仪器的硬件体系有两部分 ： １ 计算机 ：一般 为一台Ｐ ． Ｃ机或 者工作站 ， 它是 硬件平台的核心。 ２ Ｉ０ 口设备 ：主要完成被测输入信号的采集 、 ． ／接
一
，
灵活性差，使用复杂，更新和维护成本高，很不适
图 Ｉ 虚 拟仪 器的硬件 体 系
于车辆检测使用。针对这一状况 ，本平台的开发采用了
收稿 日期 ：２ — ８ ２ ０ ０ — ０８ ９
二 、虚拟仪 器 的软件体 系
虚拟仪器 的软件 体系由两大部分构成
作 者 简介 ：黄 瑞 ，工 学 学士 学位 ，工程 师 。
理想的抗混叠滤波器应 该能除去信号中任何 高于
ｆ／的频率成分，但实际的滤波器都有一个过渡带，必 ｓ２ 须在采样频率和滤波 器类型 的选择之 间进行适当的折 中。在很多应用 中，一阶或者二阶低通滤波器的效果就
自２ 世纪９ 年代 以来 ，在计算机 技术的推动下 ， ０ Ｏ 以虚拟仪器为标志的通用化、智能化和网络化测量仪器 及测试系统得到 了迅猛发展，使得测量仪器和数据采集 系统 的设计方法和实现技术产生了深刻 的变化。所谓虚 拟仪器技术，就是用户在通用计算机平台上，根据测试 任务的需要来定义和设计仪器的测试功能，其实质是充 分利用计算机来实现和扩展传统仪器功能。虚拟仪器技 术综合运用了计算机技术、数字信号处理技术、标准总
虚拟仪器技术 。虚拟仪器的出现可 以说是仪器发展的一 次飞跃 ，它是 电子仪器与计算机技术更深层次的结合 。 利用虚拟仪器技术 ，可以更好的发挥计算机强大的信息 处理功能和 图形界面功能，大大简化测试设备，方便观 察测试结果 ，并可对采 集到的信息进 行各种 分析 、处 理；借助网络技术进一步扩展和完善智能测控技术ｌ。 １ ］
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。
基于虚拟仪器的远程测控技术研究
三 至
Ｇ ｇｙＪ ｕ 。ｙｕｉ ｎｉ ｈ ｓ
基于虚拟 Leabharlann 器 的远程测控 技术研究 冯 国庆
（ 天津工业大 学机 械工程学院， 天津 ３ ０ ８ ） ０ ３ ７ 摘 要： 分析 了虚拟仪器技术系统 的构成， 并对虚拟仪器远程测控技术中的基 于 Ｄ ｔＳ ｃｅ 技术的远 程测控 和基于 Ｎｅ ａａ ｏｋ ｔ ｔ ＤＤＥ技术 的数据通信技
Ｍａａｅ 和 Ｄ ｔ ｏｋｔ ｅｖｒ ｎｇｒ ａ Ｓｃｅ Ｓｒｅ 函数 库 这 几个 工 具软 件 ， ａ 以及 通 用 资
基于虚拟仪器技术的电磁阀综合特性测控系统
ｔｃ ｎｑ ｅ ａｅｄ ｓｇ ｅ ． ｐ ｅ ｓ ｒ ｔｐ ｍｅ ｓ ｒｎ ｔ ｏ ｔ ａｇ ｒｎ ｅａ ｄｈ ｇ ｃ ｕ ａ ｙ ｉ ｇｖ ｎ Ａｔ ａ ｔ ｅ ｈ ｉｕ ｅ ｉｎ ｄ Ａ ｒ ｓｕ ｅｓｅ — ａ ｕ ｉｇ ｍｅｈ ｄ ｗｉ ｌｒ￣ ａ ｇ ｎ ｉｈ ａ ｃ ｒｃ ｓ ｉ ｅ ． ｓ， ｒ ｈ ｌ
第３卷 第２ ｌ 期 ２１ ０ ０年 ２月
仪
器
仪
表
学
报
、ｌ ＿ ０． ，ｌ３１Ｎ ｏ ２
Ｃｈ ｎ ｓ ｏ ｒ ａ ｆ ｃｅ ｔ ｃ Ｉ ｓｒ ｍｅ ｔ ｉｅ ｅＪ ｕ ｎ ｌ ｉｎ ｉ ｎ ｔ ｏ Ｓ ｉ ｆ ｕ ｎ
Ｆｅ ２０１ ｂ． ０
基 于虚 拟 仪 器 技 术 的 电磁 阀 综 合 特 性 测 控 系统
术 的电磁 阀综合特性测控系统 。 该系统实现 了电磁 阀综合特性 的各项测试 和测试过程 中的 自动控制 ， 大大提高 了电磁 阀综合
特 性 测 试 的测 试 精 度 和 效 率 。简 要 说 明 了 电磁 阀 综 合 特 性 试 验 的 内容 ；介 绍 了流 体 试 验 台架 ；设 计 了采 用 虚 拟 仪 器 技 术 开 发 的测 试 系 统 软 件 和 硬 件 部 分 ； 出 了实 现 大 范 围且 高 精 度 压 力 测 量 的压 力 分 级 测 量 方 法 ； 后 提 出 了测 控 系 统 实 现 精 确 压 力 给 最 控 制 的 控 制 策 略 并 通 过 具 体 的 测 试 结 果 给 以验 证 。 关 键 词 ： 电磁 阀 ： 测 试 ； 控 制 ； 虚 拟 仪 器 技 术
ｃ ｄ ｒ ｕ ｏｍ ａｉ ａｌ Ｔｅ ｔｅ ｃｅ ｃ ｎ ｃ ｕ ａ ｙ ａ ｅ ｉ ｐ ｏ ｅ Ｉ ｈ ｓｐ ｐ ｒ ｔ ｅ ｃ ｔ ｎ ｓｏ ｙ ｔ ｅ ｉ ｅ ｆ ｒ — ｅ ｕ ｅａ ｔ ｔｃ ｌｙ． ｓ ｆ ｉｎ ｙ ａ ｄ ａ ｃ ｒ ｃ ｍ ｒ ｖ ｄ． ｎ ｔ ｉ ａ ｅ ， ｈ ｏｎ ｅ ｔ ｆｓ ｎ ｈ ｔｃ ｐ ｒ ｏ ｉ ｒ ｍ
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
基于虚拟仪器的阻抗自动测量系统的研究
基于虚拟仪器的阻抗自动测量系统的研究摘要随着计算机技术的发展，仪器仪表领域也开始发生巨大的变化，从传统仪器、智能仪器开始向虚拟仪器发展。
虚拟仪器以其强大的存储、数据显示和数据分析优势，逐渐受到重视。
虚拟仪器技术通过软件将计算机与仪器硬件相结合，很好地将计算机强大的数据处理能力和仪器硬件的现场测量、控制结合在一起。
不仅降低了仪器的生产成本，还提高了仪器的性能，从而得到广泛的应用。
另外，随着现代科学技术的进步，阻抗的测量逐渐成为各类电子产品的研究基础。
目前，阻抗测量技术已在生物医学、工业测控、电力控制等领域有广泛的应用。
为了满足高校实验室对电子元器件及其附属参数的测量需求，本文设计了一种基于虚拟仪器的阻抗测量系统。
本文通过将虚拟仪器技术与传统硬件相结合，设计实现了一种通过伏安法对阻抗参数进行测量的系统。
其主要工作原理为：将阻抗的测量转换为矢量电压的测量，再利用获得的矢量电压的实部和虚部的数字量与被测参数之间的关系，将其转换为待测量。
本系统主要由硬件和软件两部分构成，硬件部分主要包括通过FPGA设计实现的信号源模块、阻抗/矢量电压转换模块、相敏检波模块、A/D转换模块和通信模块。
其具体的实现主要为利用FPGA设计实现系统正弦激励信号与基准信号的产生；通过相敏检波将采集到的矢量电压信号进行实部和虚部分离；利用低通滤波器滤除干扰信号；再通过A/D转换芯片将采集到的模拟电压信号转换为数字信号；通过系统总线将数据传输到计算机，并对数据进行处理和显示。
软件部分是利用虚拟仪器软件LabVIEW设计实现仪器的数据处理、显示和控制界面，并通过动态链接库的调用来执行仪器操作。
关键字：虚拟仪器技术，阻抗测量，FPGA，LabVIEWResearch of Automatic Impedance Measuring System Based onthe Virtual InstrumentAbstractWith the development of the computer technology, the field of instrumentation begins to change dramatically from traditional instruments and intelligent instruments to virtual instruments. Due to its strong advantages on storage, data display and data analysis, the virtual instruments have gained more attention. Virtual-instrument technology combines the computer and the instrument hardware together using software. It combines the excellent data processing ability of computer with the measurement，and controlling ability of instruments hardware together in this technology. Consequently, not only the cost of the production is reduced, but the instrument performance is also improved. Therefore, the virtual instrument has been widely used.In addition, with the progress of modern science and technology, the measurement of impedance has gradually become the basis of all kinds of electronic products.At present, the impedance measurement technology has been widely used in biomedical science, industrial measurements, power control and other domains.In order to satisfy the measurement requirements of electronic components and their subsidiary parameters in the university laboratory, a kind of impedance measurement system based on virtual instrument is designed in this paper.Based on the combination of virtual instrument technology and traditional hardware, this paper designs and realizes a system to measure the impedance parameters using the volt-ampere method.Utilizing the relationships between the real and the imaginary parts of the voltage vector and the complex impedance, the measurement of the complex impedance can be converted to the measurement quality of the voltage vector. The process can effectively improve the precision of the system.The system consists of two parts: hardware and software. The hardware part is mainly composed of the signal source module designed by FPGA, the conversion module of impedance to voltage vector, themodule. The design and realization of sinusoidal excitation signal and the reference signal is utilized by FPGA. We separate the real and imaginary parts of the voltage vector by the phase sensitive detection, and filter out the interference by a low pass filter. Then the collected signal is converted to a digital signal by an A/D conversion chip. The data will be transmitted to the computer through a communication bus of the system, and then it will be processed and displayed.The software part realizes the data processing, display and control using the virtual instrument software LabVIEW.And the operation of the instrument is performed by calling dynamic link libraries.Keywords:Virtual instrument technology, Impedance measurement, FPGA, LabVIEW目 录第1章绪论 (1)1.1研究背景及意义 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.3虚拟仪器技术简介 (4)1.3.1 虚拟仪器概念 (4)1.3.2 虚拟仪器的构成 (4)1.3.3 虚拟仪器的发展 (5)1.4虚拟电子测量系统 (5)1.4.1 虚拟电子测量系统介绍 (5)1.4.2 虚拟电子测量系统的构成 (6)1.5主要研究内容 (7)第2章阻抗测量理论及方法分析 (9)2.1阻抗自动测量系统主要性能和预期指标 (9)2.2阻抗简介 (9)2.2.1 阻抗的定义 (9)2.2.2 阻抗的表达方式 (10)2.2.3 被测件的等效电路 (11)2.3阻抗的测量方法 (12)2.3.1 谐振法 (12)2.3.3 伏安法 (14)2.3.4 网络分析仪法 (15)2.4阻抗测量方法的对比 (16)2.5本章小结 (17)第3章阻抗测量系统的原理及总体设计 (18)3.1阻抗测量系统的原理 (18)3.2系统的总体设计 (22)3.2.1 系统的硬件设计 (22)3.2.2 系统的软件设计 (23)3.3本章小结 (24)第4章系统硬件设计及实现 (25)4.1信号源模块 (25)4.1.1 信号源设计的方案与对比 (25)4.1.2 信号源的实现 (27)4.1.3 FPGA实现 (28)4.2阻抗/矢量电压转换模块 (30)4.2.1 阻抗/矢量电压转换原理 (30)4.2.2 连接电路设计 (31)4.2.3 电路实现 (32)4.3相敏检波模块 (32)4.3.1 相敏检波原理 (33)4.4A/D转换模块 (35)4.4.1 ADS1232芯片 (36)4.4.2 A/D转换电路的实现 (36)4.5通信模块 (36)4.5.1 通信模块工作原理 (36)4.5.2 通信模块的实现 (37)4.6电源转换模块 (38)4.7系统硬件实物图 (38)4.8本章小结 (39)第5章软件设计 (40)5.1系统设备驱动程序 (40)5.2应用程序的开发 (42)5.2.1 LabVIEW简介 (42)5.2.2 软件程序框图 (43)5.2.3 系统前面板设计 (46)5.3本章小结 (46)第6章系统性能测试及误差分析 (47)6.1系统工作流程介绍 (47)6.2数据测试及对比 (48)6.2.1 电阻的测量 (49)6.2.2 电容的测量 (50)6.2.4 附属参数测量 (52)6.3误差分析 (53)第7章总结 (55)7.1本文主要完成的工作 (55)7.2系统存在的不足及展望 (56)参考文献 (57)作者简介及科研成果 (61)致谢 (62)第1章绪论1.1 研究背景及意义测量是我们认识和改造自然界的一种重要手段，对任意一种研究对象，只要想对其进行定量评价，就需要通过测量来实现[1]。
基于虚拟仪器的网络化测控系统
现 了虚拟仪器 网络化 测控系统 的基本构 架． 用户可 以利用 Ｗ ｂ 览器 来访 问和使 用 网络化测 控 系统 的仪器 ｅ浏
设备 ， 完成 网络化 的测控 实验 ． 介绍 了电加热器 的远程 ＰＤ控制实例． Ｉ 关键词 ：虚 拟仪器 ； ａ Ｓｃ ｅ；Ｌ ｂ Ｉ Ｗ；网络化测控 系统 Ｄ ｔ ｏｋ ｔ ａＶ Ｅ ａ
ＤＩ ＮＧ ｎ，ＹＡＮＧ ｎｇ，ＺＨＡＮＧ ｎｇ Ｆａ ＢｉБайду номын сангаасＰｉ Ｌｉ — ｎｇ
（ ｃｏｌｆＥｅｔｃＰ ｗｒ ｎ ｕｏ ａｉ ｎ ｉ ｅｉ Ｓ ａｇ ａ ｎｖｒｔ Ｓｈｏ ｌ ｒ ｏ ｅ ｄＡ ｔｍ ｔ ｎＥ ｇｎ ｒ ｇ， ｈ ｎ ｈ ｉ ｉ ｓｙｏ ｏ ｃｉ ａ ｏ ｅ ｎ Ｕ ｅｉ ｆ
ｓ ｓｅ ｙ ｔ ｍ
ｖｒｕａ ｉ ｓｒ ｍｅ ｔ ｄ ｔｓ ｃ ｅ ； Ｌａ ＶＩ ｉｔ ｌ ｎ ｔｕ ｎ ； ａａ ｏ ｋ ｔ ｂ ＥＷ ； ｎ ｔ ｒ ｅ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｎ ｃ ｎ ｒ ｌ ｅｗｏ ｋ ｄ ａ ｕ ｅ ｎｔ ａ ｄ ｏ ｔｏ
虚 拟 仪 器 （ ｉｕｌＩｓｕ ｅｔＶ ） 由 计 算 Ｖｒ ａ ｎｔ ｍ ｎ， Ｉ 是 ｔ ｒ 机、 模块 化 的功 能硬件 和用 于 数据 分 析 、 信 及 图 通 形 化用 户界 面 的应 用 软 件 有 机 结 合 构 成 的 ， 计 使 算 机成 为具 有各 种 测 量 功 能 的 数 字 化 测 控 平 台 ． 虚拟 仪器 技术 使 得 用 户 可 根 据 测 试 的 需要 ， 自己 设 计 所需 要 的仪 器 系统 ， 用 具 有 一 种 或 多 种 功 利 能 的通用 模块 的合 理组 合 ， 实现 不 同 的仪器 功 能． 随着 计算 机技 术 、 信 技 术 与 仪 器 技 术 的 深 入 发 通 展 和结合 ， 虚拟 仪器 得 到 了进一 步 发展 ． 网络化 测 量系 统 和远程 虚拟 实验 室是 测控 技 术领 域 的研 究 热 点 ’Ｊ ４．
基于虚拟仪器技术的VXI总线测控系统的设计
ＶＸ Ｉ 虚拟仪 器系统概念 Ｖ Ｘ Ｉ 虚拟仪器系统 由 Ｖ Ｘ Ｉ 虚拟仪器系统硬件结构和 Ｖ Ｘ Ｉ 虚拟仪器 系统软件结构组成 ， 其 中， Ｖ Ｘｌ Ｏ 槽控制器（ 或嵌入式 计算机）与各种仪 器模 块一起构成了 Ｖ Ｘ Ｉ 虚拟仪器系统硬件 结构 。这些仪器模块 可以是 Ｖ Ｘ Ｉ 仪器 、 Ｇ ＨＢ仪器或通信仪器 等。 接 口软件 、 仪器驱动程序 和应用程序 自下而上构成 了 虚拟仪器系统软件结构。 二、 一种基于虚拟仪器技术的 Ｖ Ｘ Ｉ 总线测 控系统总体设
一
显示 ， 同时将测试结果和结论发送给 主测控计算机 ， 最后 回到 等待 主测控计算机命令状态 ， 再根据命令执行下一条记 录。 三、 采用虚拟仪器技术和 Ｖ ＸＩ 总线技术改善 了 自动化测 控 系统的性能 （ 一） 提高 了系统的可 靠性 在进行 Ｖ Ｘ Ｉ 总线功能模块设计 时 ， 采用 了通用 Ｖ Ｘ Ｉ 总线 接 口电路及系统集成技术 ，这样不仅减少 了中小规模集成 电 路的使用 ， 还大大提高 了电路设 计的可靠性 。 Ｖ Ｘ Ｉ 机箱 的性能 计 对整个 系统 的性能影响很 大 ，在进行机箱设计时充分考虑 了 （ 一） 基于虚拟仪器技术的 Ｖ Ｘ Ｉ 总线测控系统的组成 机箱 电源所能提供的可用功率 、在不 同电压所能提供 的稳态 基 于虚拟 仪器技术 的 Ｖ Ｘ Ｉ 总线测控 系统 的硬件组 成 主 电流和动态 电流 、 机箱对每一个插槽 所能提供 的冷却能力 、 机 要 由Ｖ Ｘ Ｉ 机箱、 Ｖ Ｘ Ｉ 嵌 入式计 算机 、 Ｖ Ｘ Ｉ 功 能模 块 、 Ｖ Ｘ Ｉ 转接 箱的屏蔽 、 接地 、 电磁兼容性能等， 大大提高了系统 的可靠性。 箱、 相应 的转接 电缆及 显示器等组成 。当 Ｖ Ｘ Ｉ 测控系统工作 （ 二） 提 高 了 系统 集 成 度 时， Ｖ Ｘ ｌ 嵌入式计算 机通过光 电隔离 的 Ｒ Ｓ 一 ４ ２ ２接 口接收主测 对功能模块进行 了组合 ，在一块 Ｃ尺寸印制板上实现 了 控 计算 机的测试命令 ， 控制 Ｖ Ｘ Ｉ 机箱 中的各个功能模块 自动 ｌ ６路开关量输人和 ６ ０路状态查询 ，在一块 Ｃ尺寸 印制板 上 完成测试 与控制任务 ， 储存测试结果数据 ， 一方 面它以软面板 实现 了 ４ ８路驱动开关 ，在一块 ｃ尺寸印制板上实现 了 ６ ４路 形式显示测试结果 、 系统状态及控制状态 ， 并 可接 收软 面板 的 采样开关 和 ４路分配开关 ， 这样使系统更加小 型化 。 功能模 块 退 出测试命令 ；另一方面它将测试结果数据及测试结论一起 均采用系统集成技术进行设计 ，提高了电路设计 的集 成度 和 发送给主测控计算机进行储存 、 显示及打印。 可靠性。 （ 二） Ｖ ＸＩ 系统软件设计 （ 三） 缩 短 了测 试 时 间 １ 、 Ｖ Ｉ Ｓ Ａ及模块驱动程序 的开发 Ｖ Ｘ Ｉ 总线数据传输 速率 为 ４ ０ Ｍｂ ｙ ｔ ｅ ／ ｓ ， 总线 背板不会成 为 Ｖ Ｉ Ｓ Ａ （ Ｖ ｉ ｒ ｔ ｕ ａ ｌ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｍｅ ｎ ｔ Ｓ ｏ ｆ ｔ ｗ ａ ｒ ｅ Ａ ｒ ｃ ｈ ｉ ｔ ｅ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ， 虚拟仪器软 数据传输的瓶颈 ， 使系统具有较高 的测试吞吐能力 。 在系统测 件结构）是 Ｖ ＸＩ ｐ ｌ ｕ ｇ ＆ ｐ ｌ ａ ｙ 联盟 制定的新一代仪器 接 口软 试过程 中， ８ 路Ａ ４ ） 变换器测试的数据量大 ， 通过 Ｖ Ｘ Ｉ 总线的 件， Ｖ Ｉ Ｓ Ａ就是应用程序与底层硬件（ Ｖ Ｘ Ｉ 模块） 之 间的接 口。 我 本地总线将测试数据传 送到 Ｖ Ｘ Ｉ 嵌入式计算机 ， 大大 减少了 们可 以用 Ｖ Ｉ Ｓ Ａ开发模块 的驱 动程序 ，该驱动程序可供用 户 数据传输时间。 系统 中的测量模块均设计成高输入阻抗 ， 加上 的应用程序调用 ， 更为直接的 ， 也可 以在用户应用程序 中直接 Ｖ Ｘ Ｉ 总线 的多 级优 先 中断 总线 能进 行关 键 的 中断 处理 ， 使 调用 Ｖ Ｉ Ｓ Ａ函数来控制模块 的操作。 Ｖ Ｘ Ｉ 总线测控系统可采用并行测试技术 ， 缩短测试时间。 ２ 、 测控流程数据 库的设计本着模块 化的设计理 念 ， 将 测 （ 四） 提高了测试精度 控程序 和数 据库分开设计 ，并在 Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｏ ｆ ｔ 公 司推出 的 ３ ２位 在 系统进行时序测试 时 ， Ｖ Ｘ Ｉ 系统能够快 速处理 时序 中 面 向对象的应用 程序 开发环境 Ｖ ｉ ｓ ｕ ａ ｌ Ｆ ｏ ｘ Ｐ ｒ ｏ 下进行数据库的 断 ，再加上计时精度的提高 ，从而提高 了系统时序测试 的精 设计 ， 把 需经 常更改 的数据 （ 如合 格上下 限值 、 控 制字 、 流程 度 。Ｖ Ｘ Ｉ 系统测量模块 的测试精度较 Ｃ Ａ ＭＡ Ｃ模 块都有较大 号、 子程序号等１ 都放在数据库 中。 程度 的提高 ， 从而提高 了系统模 拟量测试 的精度 。 （ １ ） 确定数据库 中所需要的表 （ 五） 提高 了故障定位 能力 Ｖ ｉ ｓ ｕ ｌ ａ Ｆ ｏ ｘ Ｐ ｒ ｏ数 据库 是 以数 据存储 表 为数 据 的保存 单 采样速率较高的 ８ 路Ａ ／ Ｄ变换器实现 了模飞测试过程 中 位， 为此 ， 需要在数据库 中建 立一个表 ， 即原始数据库 表以存 对弹上计算机 Ｄ ／ Ａ输出和伺服作动器输 出的动态测试 ，通过 储Ｖ Ｘ Ｉ 总线测控系统的测控信息。 比对绘 出的伺服作动器输入 和输 出波形 ，大大提高 了系统故 （ ２ ） 确定表 中的字段 障分 析和定位能力 。 原始数据库表结构主要包含原始数据库序号 、测试项 目 参考文献 ： 名称、 模 块代 号 、 控制字 低字节 、 控 制字 中字节 、 控制 字高字 ［ １ ］ 陈光 禹． Ｖ Ｘ Ｉ 总线测试平 台技术【 Ｍ］ ． 成都 电子科技 大 节、 合格 上限 、 合格 下限 、 测试单位名 称 、 Ｖ Ｘ Ｉ 子程序号 、 主测 学 出版 社 ， １ ９ ９ ６ ． １ ０ ． 控计算机子程序号 、 备用 １ 、 备用 ２ 、 备用 ３字段。 另外 ， 原始数 【 ２ 】张毅 刚等． 自动测试 系统【 Ｍ ］ ． 哈尔滨工业大学 出版 社． ２ ００１ ． ９． 据 库表 中的每条记录按功能分区存放 。 ３ 、 Ｖ Ｘ Ｉ 测控程序开发 作者简介 ： 王森 （ １ ９ ８ ９ ． ０ ５ －） 。 男， 山东菏泽人 。 曲阜 师范 Ｖ Ｘ Ｉ 测控程序 通过 Ｏ Ｄ Ｂ Ｃ （ 开放数据 库互联） 接 口实现 与 大学 电气信息 与自动化 学院测控技术与 仪器 专业 ２ ０ ０ ９级本 数据库 文件 的连接 。这里选用 Ｌ ａ ｂ Ｗｉ ｎ －ｄ ｏ ｗ ｓ ／ Ｃ Ｖ Ｉ Ｓ Ｑ Ｌ Ｔ ｏ ｏ ｌ ｋ ｉ ｔ 科生 。
虚拟仪器在测控技术与仪器专业教学中的应用探讨
关键词 ： 测控 技 术 与仪 器专业 ； 虚拟仪 器 ； 学应 用 教
作者简介 ： 牛群峰 （９４ ） 男 １７一 ， ，河南洛 阳人 ，河４．￣大学电气工程学院，副教授，工学博士，主要研究方向 ： ３－ Ｚ 虚拟仪器技术、
动态信号 测试 与分析。（ 河南 郑州 ４ ００） ５ ０７
数 量 的合 理 配 置 研 究 等。课 程 实践 设 计要 求 写 出 ： 题 、摘 要 、 标
里 之 外” 的魅 力 。
参考文献 ：
［韩 伯棠 管理运 筹 学【 ． 京： ｊ ］ Ｍ 北 高等教 育出 社 ，０ ５ 】 版 ２０
［］ ２薛伟霞 经管类运筹学教学中 “ 三位一体” 创新探讨【】 Ｊ． 现代
该专业旨在培养从事信息测量与控制工程电气工程粮食工程电子工程机械工程领域有关的信息处理工业检测智能仪器及传感技术机电一体化技术等方面的研究开发设计和制造的应用型工程技术人才主要学习测控仪器设计与制ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ工程所必需的基本理论知识信息的获取传输处理与控制知识电子设备计算机控制与信息技术等宽广的工程技术方面的知识
将 软件 的应 用 引 入 到 课 堂 教 学 ，理 论与 应 用 相 结 合， 丰 富教 学 注 重 培 养 分析 问题 与 解 决 问题 的 能 力 和 自主学 习能力 的教 学 模 运 内容 ，提高学习兴趣，使学生 能基本 掌握管理 ＷＩ ＱＳ Ｎ Ｂ软件 式 的 转 变 ，使 学 生 感 受 到 运 筹 学 “ 筹 于 帷 幄 之 中，决 胜 于 千 和 管 理 运筹 学 ２０ 件 常用 的命 令和 功 能 。 ．软 课 程实 践 设 计 要 求学 生收 集现 实 生 活 的资 料 或 根 据 提 供 的 选 题 建 议 ，理 论 联 系 实 际 ，提 出 问题 并 给 予 解 决 ，要 求 选 题 具 有 创新 性 ，尽量 具 有 可行 性 。一 般 给 出十几 个 选 题 ，让 学 生 从 中选 一 个 ，如 医 院护 士 （ 场 营 业员 、小 区保 安 、食 堂 服 务 员 ） 商
基于虚拟仪器技术的模块化测控技术实验系统研制
ｃｎｒｌ ｅｈ ｏｏ ｙｂ ｓｄｏ ｉ ｕ ｌｎ ｔ ｍｅ ｔ ｅｈ ｏ ｇ ｏ ｔ ｃ ｎ ｌｇ ａｅ ｎｖｒ ａ ｉｓｒ ｎ ｃ ｎ ｌ ｙ ｏｔ ｔ ｕ ｔ ｏ
Ｊａ ｇ Ｙｕ ｉｎ ｉｎ ｑａ ｇ，Ｗ ａ ｇＹｕ ｉｏ，Ｍ ｅ ｇ Ｆ ｎ ｉ ｎ ｑａ ｎ ａ ｘ
实验 系统 由实验 箱 体 、 电源 、 验板 、 据采 集卡 实 数 和其 他 附件 组成 ， 图 １所示 。 如
（ ｃ ｏ ｌ ｆＭｅ ｈ ｔｏ ｉ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ，Ｃｈ ｎ ｉ ｅ ｓｔ ｆＭ ｉ ｉ ｇ ａ ｄ Ｓ ｈ ｏ ｃ ａｒｎｃ ｏ ｇｎ ｅ ｉｇ ｉ ａ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ｏ ｎ ｎ ｎ ｙ
Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｃ ｎ ｌｇ ，Ｘｕ ｈ ｕ ２ １ １ ｚ ｏ ２ １ ６，Ｃｈ ｎ ） ｉａ
计 算 机 组 成 。模 块化 的组 合 设 计 符 合 实 验 教学 规 律 ， 能 充 分 发 挥 虚 拟 仪 器 技 术 优 势 ， 加 强 实 验 教 学 的 深 并 对
度 和广 度 ， 进 创 新 性 开 放 性 实验 的开 发 和 教 学 有 很好 的作 用 。 促
关 键 词 ： 拟 仪 器 ； 块 ；测控 ；实 验 系统 虚 模
器 中的示波 器 、 频谱 分析仪 、 频率 计 、 波形 发生 器 、 波形
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 、 感 器 与检 测 技 术 、 传 电子测
量 技术 、 算机 控制技 术 、 制工程基 础等课 程 的实 验 计 控
Ｋ ｅ ｒ ｓ：ｖ ｒｕ １ｉ ｔｕｍ ｅ ；ｍ ｏｄ ｅ；ｍ ｅ ｓ ｒ ｍ ｅ ｎｄ ｃ ｎ ｒ １ ｘｐ ｒｍ ｅ ｔｓ ｓ ｅ ｙ ｗｏ ｄ ｉｔ ａ ｎｓ ｒ ｎｔ ｕｌ ａ ｕ ｅ ｎｔａ ｏ ｔ ｏ ；ｅ ｅ ｉ ｎ ｙ ｔ ｍ
一种基于虚拟仪器的通用测控系统
系统 还 要 完 成 对 各 个 模 拟 通 道 输 入 端 口静 态 电 阻
的测量 。
１ 系统 总体 设计
自动 测试 系统 的 突 出优 点 是 系统 中 各种 设 备
传 输 精 度 标 定 包括 产 生 交 流 、直 流 标 准 输 入 信 号 ，接 收 并 处 理 测 试 数 据 ，计 算 出输 入输 出信
摘
（ 深圳信息职业技术 学院 。深圳 ５ ２ ） １ ０ ９ ８ 要 ： 为了满足 信号处理 设备 的测 试需求 ，克服人 工测试的不足 ，本文设计 了一种通用 自动测试系
统 ，可 同时接人多 种型号的 信号处理设 备。利用 Ｌ ｂ ｌ ｏ ｓ Ｏ ｌ 发的软件系统 和虚 拟仪 ａ ｗ ｎ ｗ ／ Ｖ开 ｄ
理 设 备 ，其 任 务 是 把输 入 信 号 经 特定 封 装 后输 出 ， 并 通 过 ＧＰＢ 和 Ｐ Ｉ 口 【 Ｉ Ｃ 接 ３ ’ 制各种仪 器生成、 控 接 收 多 种 类 型 信 号 、测 试 设 备 的各 技 术参 量 ，进
而运 用 软 件 程 序 对 测 试 数 据 结 果 进 行 分 析 ，生 成 测试 报 告 。 和 传统 的 测 量 系统 相 比 ，该 系 统 简 化 了 测 试 流 程 、减 少 了 测 试 中 的人 工 误 差 ，测 试 过 程 程 序 化 、 自动 化 、 规 范 化 ，可 以 满 足 多 型 号 信 号 处 理 设 备 的 测 试 需 求 。本 文 从 总 体 设 计 、硬 件 和 软 件 设 计 与 编 程 几 个 方 面 ，详 细 探 讨 了 自主 研 发 的 自动 测 试 系 统 实 现 方 法 ，并 给 出 了相 应 的 实
验 结果 。
１１ 测试需求分析 ． 为 实 现 高 效 自动 测 量 ，针 对 接 入 大 量 多种 类 型 的数 据 需求 ，包 括 多种 背 景 下 的红外 图像 信号 、
虚拟仪器远程测控技术综述
一
信协议完全 是通过ＤＥ Ｃ Ｐ ， ． Ｐ Ｃ的基础上来实现 的， 当客户和组件位于不 同机 器时， ＤＣ ＯＭ用网络协议ｆ ｒ Ｃ Ｐ ／ Ｉ Ｐ ） 取代 了ＣＯＭ中的本地进程 间通信 Ｌ Ｐ Ｃ， 从而对位于Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ 不 同机器上 的组件 对象之间 的相互 通讯提供 了透 明的
引 言
自 从在计算机网络中的虚拟仪器的理念被提出之 后，在计算机 的发展 过程中就将软件替代硬件 、 以组态替代编程、 将虚拟仪器的组建替代 了以往 传统的仪器组建系统的发展 。 近几年来， 计算机 的网络应用技术在发展的过 程中将其他的高科技技术相结合起来，这样就使得一些仪器与测量 设备的 技术得到了更好的发展前景 ，将这些技术与计算机的虚拟仪器的技 术相结 合起来， 从而组建 出能够进行测控工作的远程系统 ， 这是现代社会的虚拟仪 器系统的一个主要发展方向。 本篇文 章主要分析 了三种 能够应用在虚拟仪器 运作上 的远程控 制技 术， 这三种技术分别是Ｄ ａ ｔ ａ ｓ ｏ ｃ ｋ ｅ ｔ 网络通 信技术 、 Ｄ ｃ ｏ Ｍ／ Ａ ｃ ｄ ｖ ｅ ｘ 技术、 远程 面板 的控制技术 ， 只有通过这三种技术菜能够 把Ｌ ａ ｂ Ｖ Ｉ Ｅ Ｗ各个程序之间或 者Ｌ ａ ｂ Ｖ Ｉ Ｅ Ｗ 各个程序程序与Ｅ ｘ ｃ ｅ ｌ 的电子表格 之间各个数据 的实时传送通 信 以及进行实时的操控 。本文重点对远程控制测试过程中方案能够得 以实 现 的具体原因极其运作 原理进行了详细的阐述，并对 以上三种方法进行 了
以上两种远程测试控制系统都是通 过采集客户的服 务器信息模型来建 立 的， 比较适合大量的数据进行传输 ， 并且 自身有着较高 的效率 ， 传输 的数 据也有完整性 、 可靠性、 兼容性 。而对于一些传输数据量并不大的传输工作 完全可以使用浏览器模 式， 这种模式下对于客户端几乎没有任何要求， 不许
基于虚拟仪器的多路温度测控实验装置
利 用 Ｌ ｂ Ｉｗ 编 写 一 个 程 序 ， 程 序 通 过 Ｐ Ｉ ６２ Ｅ 数 据 采 集 个 普 通 的 ２２ 电 阻 ， 个 Ｐ Ｐ 三 极 管 （ 号 为 ９ １ ， 个 型 号 为 ａｖＥ Ｃ 一 ０４ ．Ｋ 一 Ｎ 型 ０２） 一
卡 Ａ （ 拟 输 入 ） 采 集 温 度 传 感 器 两 端 的 电 压 ， 电 压 值 转 化 为 温 ２ Ｗ２ Ｃ 的 稳 压 管 。 Ｉ模 ， 将 Ｃ ２ 度 值 。然 后 ． 断是 否 在设 定温 度 范 围之 内 ： 判 第 一 步 ．判 断 是 否 高 于 高 温 设 定 值 ． 如 果 高 于 高 温 设 定 值 ， 程 输 出 电 流 的 大 小 可 以 通 过 ２ 的 电 位 器 来 调 节 。 于 数 据 采 集 卡 Ｋ 由
２ ３ 硬 件
制 。提 供 了 一 个 虚 拟 仪 器 技 术 在 工 业 过 程 测 控 方 面 的 实 验 示 例 。
【 键词 】 虚 拟仪 器 过程 控制 关
１ 前 言 、
Ｌｂ Ｉ Ｗ 是 实 验 室 虚 拟 仪 器 集 成 环 境 （ ａｏａ ｒ ｉｕ ｎｔ 一 ａＶ Ｅ Ｌｂ ｒｔ ｙ Ｖｒ ａ Ｉｓｕ ｏ ｔｌ ｒ
（ ） 实 验 装 置 中需 要 温 度 传 感 器 ， 来 检 测 液 体 的 温 度 ． 将 １在 用 并
ｍｅｔＥ ｇｎｅｉｇ Ｗｏｋ ｅｃ ） 简 称 ． 美 国 国 家 仪 器 公 司 的 创 薪 软 其 转 化 成 电 压 信 号 ． 通 过 数 据 采 集 卡 （ Ｃ 一 ０４ 的 模 拟 输 入 端 ｎ ｎｉｅｒ ｒｂｎ ｈ 的 ｎ 是 并 Ｐ Ｉ ６２ Ｅ） 件 产 品 ． 是 目前 应 用 最 广 、 展 最 快 、 能 最 强 的 图 形 化 软 件 开 发 将 其 采 入 计 算 机 内 部 ， 作 相 应 的 Ａ／ 转 换 。 由 于 在 液 体 温 度 变 化 也 发 功 并 Ｄ 集 成 环 境 。它 与 传 统 的 解 释 性 语 言 不 同 ． 采 用 图 形 化 编 程 方 式 ， 它 不 的 过 程 中 ． 度 传 感 器 的 电 阻 会 有 相 应 的 改 变 ， 给 温 度 传 感 器 提 温 而 仅 前 面 板 的 对 象 是 图 形 化 的 ， 且 程 序 源 代 码 也 是 图 形 化 的 ， 此 供 一 个 恒 定 的 电 流 。根 据 欧 姆 定 律 ， 电 流 不 变 ， 阻 发 生 相 应 变 化 而 因 在 电 其 给 又 称 之 为 Ｇ 语 言 。 Ｇ 语 言 编 写 的 程 序 称 为 虚 拟 仪 器 ＶＩ （ ｉｕｌＩ— 的 时 候 ， 电 压 也 会 随 之 改 变 。 因 此 ， 温 度 传 感 器 提 供 一 个 恒 定 的 Ｖｒ ａ ｎ ｔ ｓ ｕ ｅ ｔ） ｔ ｍ ｎｓ ，因 为 它 的 界 面 和 功 能 与 真 实 仪 器 十 分 相 象 ， 因 此 可 以 说 电 流 ， 着 电 阻 的 改 变 ． 度 传 感 器 两 端 的 电 压 也 会 发 生 改 变 ， 此 ｒ 随 温 由 “ 件就 是仪 器 ” 一个 Ｖ 软 。 Ｉ由 前 面 板 、 程 图 和 图 标 ， 接 端 口组 成 。 确 定 液 体 温 度 的 变 化 。 恒 流 源 的 电 路 如 图 ３所 示 。 流 连 前 面 板 放 置 旋 钮 、 度 盘 、 关 、 表 和 其 他 控 件 的 用 户 接 口 ； 程 刻 开 图 流 图则 是程 序 的图形 化 源代 码 ． 包 括结 构 、 数 、 Ｖ 、 制终 端 、 它 函 子 Ｉ控 显 示 终 端 和各 个 端子 之 间 的连 线 。这 种 连 线表 示 程 序 中数 据 的 流 向 。 图标， 接 端 口可 以把 自己所 编写 的 Ｖ 连 Ｉ变 成 一 个 对 象 ． 子 Ｖ 。 即 Ｉ 它 在 包 括 航 空 、 天 、 信 、 车 、 导 体 和 生 物 医 学 等 世 界 范 航 通 汽 半 围 的 众 多 领 域 内 得 到 了 广 泛 应 用 ， 简 单 的 仪 器 控 制 、 据 采 集 到 从 数
基于虚拟仪器的远程测控技术
是 指 安 装 有 数 据 采 集 设 备 的 计 算 机 ，同时 分利 用 虚 拟 仪 器 技 术 和远 程 测 控 技 术 的 发 在必须安 装 ＮＩ Ｄ ６ ０ ＡＱ ． 或以上 系统软件 。 展 成 果 ，开 发 基 于 网络 条 件 下 的远 程 实 验 在 ＲＤＡ Ｓ ｒ ｅ ｅ ｙ ｒ上并 不需要 安装 其他数 据 教 学 系 统 采集软件 。ＲＤＡ ｌｅ 是指 用户进行 操作 Ｃ ｉｎｔ 的计算 机 ， 计算 机 中同样需要 安装 ＮＩ ＡＱ Ｄ １虚拟仪器远程测控 技术 ６ ０或 以上 的 系统软 件 ， ． 同时需 要安 装 使 用 Ｌ ｂ Ｅ 编写 的应用软 件 ， 是在 Ｃ ｉ ｎ ａ ＶＩ ｗ 但 ｌ ｔ ｅ １ １虚拟仪 器技术 虚拟仪 器（ ｒ ａ Ｉｓｒ ｍｅ ｔ 简称 ＶＩ Ｖｉ ｕ ｌ ｎ ｔｕ ｎ ， ｔ ） 中 不必 要安 装 ＤＡＱ 数 据 设备 。使 用 ＲＤＡ 中 的数 据 分 析 与 处 理 、输 出与 显 示 等功 能 进 行 远 程连 接 之 前需 要 在 服务 器和 客 户机 是 利 用 通用 计 算 机 系 统 加 软 件 的 方 式 实现 上 进 行 相 应 的 设 置 。 在 服 务 器 上需 要 启 动 ｍｏｅ Ｄｅ ｉｅ ｃ ｓ ｅ ｖ ｒ系统软件 ， 的 ，并 尽 可 能 多地 将 原 来 由硬 件 电 路 完 成 Ｒｅ ｔ ｖｃ Ａｃ ｅ ｓ Ｓ ｒ ｅ 的 信 号 调制 、处 理 等 功 能 用 计 算 机 程 序 来 如果需 要进行 访问控制可 以在 Ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ａｕｅ ｒ ｉ 完 成 虚 拟 仪 器以 其 高 效 、 易用 、开 放 、 灵 ａ ｄ Ａｕ ｏ ｔｏ ｘ ｌｒ ｎ ｔｍａｉｎ Ｅ ｐ ｏｅ中设置访 问密码 。 通 活 、更 新快 、功 能 强大 、性 价 比 高 等 诸 多 在 客户 机 中需要 设 置的 是 Ｄ Ａ Ｑ 设 备 ， 过 优 势 已被 众 多的 院 校 实 验 室 接 受 ，它 可 以 ＮＩ Ｍ ＡＸ 添加 一个 远程 的数 据采 集 设备 。 提 高 实验 效率 ，降低 实 验成 本 ， 强 学生 学 启动 ＭＡｘ后 ， 增 新建一 个 ＲＤＡ ／ ｔ ｅ ｎ ｔ Ｅ ｈ ｒ ｅ ｖｃ ， Ｐ 习的 积 极 性 。 同 时 虚 拟仪 器以 通 用 计 算 机 Ｄｅ ｉ ｅ 通 过计 算机 名或 Ｉ 地址连 接 到服 为主 机 ， 以 充 分利 用 计算 机的 网络 能 力 ， 务 器 ，将服 务 器 上 的 数据 采 集 设 备 配 置 为 可 易 于 实现 网络 远 程 测 量 。 可 用 的 设 备 。 经 过 这 样 的 设 置后 ，服 务 器 虚 拟 仪 器 的 实 现 可 以 采 用 通 用 语 言 编 上 的数 据 采 集 设 备 就 如 同本 机 的 数 据 采 集 程或 使用 虚 拟 仪 器 开 发 平 台进 行二 次 开 发 设备 一样可 用 了 。使用 ＲＤＡ 技 术实现 远程 的方式 ， ａ ＶＩ Ｌ ｂ Ｅｗ 是 实验室 虚拟仪 器集 成 数 据 测 量 方 法 简 便 易行 ，在 单 机 运 行 的应 环 境 （ａ ｏ ａｏｙ Ｖｉｔ ａ ｎ ｔｕ ｎ ｎ ｉ 用程 序 上 几乎 不需 修 改就 可 在 网络 上 运行 。 Ｉ ｂ ｒｔｒ ｒｕ ｌＩ ｓｒ ｍｅ ｔＥ ｇ ～ ｎ ｅｉ ｇ Ｗｏ ｋ ｅ ｃ ） ｅ ｒ ｒ ｂ ｎ ｈ 的简称 ， ＮＩ ｎ 是 公司的创 缺 陷是 只 能使 用 Ｎ Ｉ公 司的数 据 采 集 设备 ， 新软 件 产 品 ，也 是 目前在 数据 采 集 、 仪 器 而且 使 用 了 网络 共 享 ， 适合 于 在局 域 网 内使 在 ｎｔ ｒ ｔ上使 用会受 到一 些 限制。 控 制 、过 程 监 控 和 自动 测 试 领 域 中 应 用 最 用 ， Ｉ ｅ ｎｅ 广 的软 件工具 。Ｌａ ＶＩ 是一种 高效 的可 １３ ｅ ｏ ｒ ｔＰ ｎ ｌ技术 ｂ ＥＷ ．Ｒ ｍ ｔ Ｆ ｎ ａ ｅ ｅ ｏ ｓ 视 化 开 发 环 境 ，其 完 全 使 用 图 形 化 的 编 程 使用 Ｌａ Ｖ Ｉ ｂ ＥＷ 开发 的虚拟 仪 器程序 环境 ， 发效 率 高 ， 开 而且 提 供 了极 其丰 富 的 都包 含 Ｆ ｏ ｔ Ｐ ｎ ｌ（ ｒｎ ａ ｅ 前面板） Ｂ ｏ ｋ Ｄ ａ 和 ｌｃ ｉ － 数 学 运算 工 具 ， 具有 强大 的 数据 处 理 能 力 ， ｇ ａ （ 图程 序） ｒｍ 框 两部分 ， 中 Ｆ ｏ ｔ Ｐ ｎ ｌ 其 ｒ ｎ ａ ｅ 就是 图形化 的用 户界面 。Ｒｅ ｔ Ｆｒ ｎｔ ｍｏ ｅ ｏ 非常适合于用作实验仪器的开发平台。 在 Ｉａｂ ＥＷ 开发环境 中 ， 多种 方式 Ｐａ ｅ ｓ技术就 是通过 Ｌａ Ｉ ＶＩ 有 ｎｌ ｂＶ ＥＷ 的 Ｗ ＥＢ 实现 远程 数 据 的 采集 和 仪 器控 制 ， 要 有 ： Ｓ ｖ 主 ｅ ｅ ｒ ｒ把用 户界 面 扩展 到远 程 计算 机 上 ， 远程 设备访 问技术 、基于 Ｗ Ｅ Ｐｕ ｌｓ Ｂ ｂ ｉｈ的 远程 用 户通 过 浏 览 器连 接 到 服 务 器 上 后 就
基于虚拟仪器技术的电机转速测控系统设计
试也逐渐由传统的手动操作被计算机所取代， 并 向着 网络化 、 能化 方 向发 展 。本 文 利用 虚 拟 仪 智 器技术 ， 设计 出 一种 新 型 电机转 速 测控 系 统 。虚
拟仪 器是 现代 计 算 机 和仪 器 技 术 深 度 结 合 的 产
物， 由计算 机 、 相应 的硬 件 和专 用软 件构 成 ， 计 是
Ｏ 引 言
近 年来 ， 随着微 型机技 术的发展 ， 电机性 能测
Ｉ Ａ ｔ ｅ 等 软 件 标 准 的 库 函数 。用 Ｌ ｂ Ｉ Ｗ Ｐ、 ｃｖＸ ｉ ａＶＥ 软件设 计 的程 序包 括 前 面板 和 框 图程 序两 部分 。 Ｌ ｂ ＩＷ 可产生 独立 运行 的可 执行 文件 ， 一个 ａＶＥ 是 真正的３ ２位编译 器 。
ｔ ｎ ａ ｄ ｔ ｓ ｎ ｒｃ ｓ ．Ａｔ ｒ ｓ ｎ ， ｒ ｃ ｕａ ｅａ ｄ ｒ ｌ ｂｅ ｗ ｙｃ ｎ ｂ ｄ ｐ ｅ ｓｔ ａ ｓｎ ｈ ｔｅｅ ｔ ｃｍｅ ｈ ｉ ｎ ｅ ｔ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓ ｏ ｉ ｅ ｅ ｔ ａ ｍｏ ｅａ ｃ ｒｔ ｎ ｅｉ ｌ ａ ａ ｅ ａ ｏ ｔｄ ｉ ｈ ｔ ｉ ｇ ｐ ｏｏ ｌｃｒ ｔ — ｐ ａ ｕ ｉ ｏ ｏ ｔ ｒ ｐ ｅ ａ ｕ ｅ ｎ ｎ ｏ ｆ ｑ ｅ ｃ ａ ｕ ｅ ｎ ｎ ｏ ｃ ｍｍａ ｄ ｓ ｅ ｄ ｔ ｒ ｕ ｈ Ｐ Ｄ ａｇ ｒ ｈ ｄ ｔ ｎ ｓ ｅ ｄ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔｉｔ ｒ ｕ ｎ ｙ ｍｅ ｓ ｒｍｅ ｔａ ｄ ｔ ｏ ｕ ｅ ｎ ｐ ｅ ｈ ｏ ｇ Ｉ ｌｏ ｔ ｍ． Ｌ ｂ Ｉ Ｗ ｉ ａ ＶＥ ｇ ａ ｈ ｃ ｄ ｓ ｎ ｓ ｆ ｒ ｎ Ｌ Ｓ ｔｓ ｐ ａｆｒ ａ ｄ ｄ ｔ ｃ ｕ ｓｔ ｎ ｓ ｓｅ ｗ ｉｈ ｄ ｖ ｌｐ ｄ ｂ ｒ ｐ ｉ ｅ ｉ ｏｔ ｅ ａ ｄ Ｅ ＶＩ ｅ ｔ ｌｔ ｍ ｎ ａａ ａ ｑ ｉ ｉ ｙ ｔｍ ｈ ｃ ｅ ｅｏ ｅ ｙ Ａｍｅｉａ ｔ ｎ ｌ ｇ ｗａ ｏ ｉｏ ｒｃ ｎ Ｎａｉ ａ ｏ Ｉ ｓ ｕ ｎ ｅ ｉ ｅ ｔ ｒ ｓ ｅ ｄ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ａ ｄ ｃ ｎ ｒ ｌｓ ｓｅ ｗｅｅ ｉｔｏ ｕ ｅ ， ａｔｒ ｒ ｐ ａｅ ｅ ｔ ｇ， ｅ ｕ ｔ ｎ ｔ ｍｅ ｔ ｓｇ ｄ ｍｏｏ ｐ ｅ ａ ｕ ｅ ｎ ｎ ｏ ｔｏ ｙ ｔｍ ｒ ｎ ｒｄ ｃ ｄ ｆ ｅ ｅ ｔｄ ｔｓｉ ｒ ｓ ｌ ｒ ｄ ｎ ｅ ｎ ｓ
基于虚拟仪器技术的钢筋混凝土外加电流阴极防护测控系统开发
信号 调理模 块 、 数据采 集模 块 、 嵌入式 控 制器
等。 信号调 理模 块对参 比电极 电位进 行 隔离 、
放 大 后 输 出 标 准 的 模 拟 信 号 ，经 过 数 据 采 集
动 进行 一次通 、 电切换 。 断 整流器 有稳 压 和稳 流 两种 工作模 式 ． 且独 立提 供外 部控 制 、 态 状 检 测 、 障检测 和输 出检测 等接 口。此外 ， 故 为
报告 。
对 阴极极 化状 态下 的钢 筋 电位进行 瞬 时断 电
和 极 化 衰 减 两 项 检 测 ， 常 检 测 断 电 ０１ ｌ 通 ．～ ｓ
的 电位值 。本 文设计 了断 电控 制 电路实 现对 整 流器输 出 的瞬 时断 电控制 。通过 控制 器编 程设 置 断电时 间 、时间 间隔 和断 电次数 等参 数 。 图 ２所 示 。 如
・
船 机设备 ・
基 于虚 拟 仪器 技术 的钢 筋 混凝 土 外 加 电流 阴极 防护 测控 系统 开发
三 航 科 研 院有 限 公 司 舒 方 法
上 海 申航 基础工程 有 限公 司 张
【 摘
羿
周 汝毅
要】 本 文 介 绍 了一 种 可用 于 海 工 钢筋 混 凝 土结 构 的外 加 电流 阴极 保 护 测控 系 统 。 系统 集 供 电控 制 、 该
Ｃ Ｉ Ｃ 测 控 系 统 通 过 以 太 网 线 或 无 线 网 桥 —Ｃ Ｐ
连接 ， 行参 数设 置后 ， 进 打开计 算 机终端 的浏 览器 ， 入访 问 地址 （ ｈ￣：１ ２１８１１ — 输 如 ｔ Ｈ ９ ． ．． ｃ ６ ／
ｉｃ ．ｔ ） ｃ ｐｈｍ１ 即可 登 录 ， 录 成 功 后 。 取 Ⅵ 前 登 获
基于虚拟仪器技术的PDE测控系统开发
ｈ ｗａｅａ ｄｓｆ ｒ ｃｉ ｃｕｅｓｓ ｍ ｔ ｄ ｃｄ Ｔ ｅｋ ｙｔｃｎｑ ｅ ｃｕ ｉｇａｔｊｍｍｉｇｔｃｎｑ ｅｍｕｔｔｒａ ｒｇａ ｍｉｇａｄｃ ｄ ￣ｄ ｒ ｔ ｅａ ｈｔ ｔｒ ｙｔ ｉ ｉ ｒ ｕｅ ． ｅ ｈ ｉｕ ｓｎ ｌｄｎ ｉａ ｎ ｏ ｗａ ｒ ｅ ｅ ｓｎ ｏ ｈ ｅ ｉ ｎ － ｎ ｈ ｉｕ ， ｌ— ｅｄｐｏ ｒｍ ｎ ｎ ａ ｅ ｉ ｈ ｒ
［ ｓｒ ｃ］Ａｃｏｄｎ ｏ ｔｅ ｄｍａｄ ｏ ｌ－ｈ ｎｅ ｉｈ－ ｅ ｄｄ ｔ ｃ ｕｓ ｉｎ ａｄ ｒａ－ｍｅｃ ｎｒｌｏ ｅｅｐ ｒ ｎ ｄｌｏ ｕｓ Ａｂｔａｔ ｃ ｒｉｇ ｔ ｈ ｅ ｎ ｆｍｕｔ－ ａ ｎｌｈｇ － ｅ ａａａ ｑ ｉｔ ｎ ｅｌｉ ｏ ｔ ｆｔ ｘ ｅ ｍｅ ｔｍｏ ｅ ｆｐ ｌ ｉ ｃ ｓ ｐ ｉｏ — ｔ ｏ ｈ ｉ ｅ
脉冲爆震发动机（ｕｓｄｄ ｔｎｔ ｎｅ ｇｎ， Ｄ ） ｐ ｌ ｅｏ ａｏ ｎ ｉｅ Ｐ Ｅ 作为一种 ｅ ｉ
新概念发动机 ，具有耗 油率低 、结 构简单、无需压气机和涡 轮部件 等优点【。在各 国对脉 冲爆震发动机进行 研究的过程 ｌ ｊ 中 ，试验是一个重要手段 ，对 其概 念的工程应用化更是起着 重要的作用 。 进行 Ｐ Ｅ的各项试验和测试前 ，根据其特点 在 Ｄ 设计开发先进 的数据采集 、测试系统 以及 实现爆震起爆和频 率 调节计算机控制 ，是十分紧要 的任务 。 虚拟仪 器技术是计算机 同仪器技术深层 次结合 产生的全 新概 念的测试方法 ，是对传统仪器概念 的重 大突破。它是用 户根据 自己的需要在通用计算机上定义和设计仪器 的测 试和 控制功能 ，并且测试系统功能可根据软件模块 的功能及 其不 同组合 灵活配置 。目前 ，虚拟仪器 已在超大规模集成 电路 测 试 、模拟／ 数字 电路 测试 以及 军事、航 空航天、生物医学、电 工技术 领域等 的现场测 试中得到广泛应 用 】 。随着虚拟仪器 技术应 用领 域的不 断拓宽 ， 已发展成具有 Ｇ Ｉ 、Ｐ — Ｑ、 它 ＰＢ ＣＤＡ Ｖ 和Ｐ ＸＩ ＸＩ４种标准体系结构 的开放技术 。利 用虚拟仪器技 术对 Ｐ Ｅ 的测试 系统进行开 发完全可 以满 足其苛刻 的使 用 Ｄ 要 求，这也成为 了 Ｐ ＤＥ 研制过程 中的一个核心课题 ，对于 Ｐ Ｅ的实用化 、样机 工程 化具有十分重要 的意义 。 Ｄ
虚拟仪器远程测控技术综述
虚拟仪器远程测控技术综述摘要：本篇文章主要针对运用datasocket网络通信技术、dcom/activex技术、远程面板的控制技术这三种不同类型的远程测试控制方案的具体工作原理及其实现远程的方式[3]，并将这这几种技术在应用过程中的实际效果进行了全面详细的比较。
关键词：dcom/activex datasocket 远程测控远程面板引言自从在计算机网络中的虚拟仪器的理念被提出之后，在计算机的发展过程中就将软件替代硬件、以组态替代编程、将虚拟仪器的组建替代了以往传统的仪器组建系统的发展。
近几年来，计算机的网络应用技术在发展的过程中将其他的高科技技术相结合起来，这样就使得一些仪器与测量设备的技术得到了更好的发展前景，将这些技术与计算机的虚拟仪器的技术相结合起来，从而组建出能够进行测控工作的远程系统，这是现代社会的虚拟仪器系统的一个主要发展方向。
本篇文章主要分析了三种能够应用在虚拟仪器运作上的远程控制技术，这三种技术分别是datasocket网络通信技术、dcom/activex技术、远程面板的控制技术，只有通过这三种技术菜能够把labview各个程序之间或者labview各个程序程序与excel 的电子表格之间各个数据的实时传送通信以及进行实时的操控。
本文重点对远程控制测试过程中方案能够得以实现的具体原因极其运作原理进行了详细的阐述，并对以上三种方法进行了比较。
一、基于datasoket技术的远程测控datesocket网络通信技术主要是应用在测试控制领域的一种网络数据实时交换的新兴编程技术。
其工作原理主要是通过labview6.0中所新添加的一个网络测试控制系统的一个开发工具，这个工具能够使得本地的文件夹中的i/o得到自由的操作、完成ftp 或者http的文件传输工作，同时也能实现实时数据的贡献，并且还能够为系统提供标准统一的api编程接口[2]。
这项技术从一个技术层面来进行分析，我们可以发现，它主要是运用了winsock对软件进行了较为高级的封装工作，使得自身能够拥有变成工作工序少、操作便捷、无需底层数据了解和操作等优势，因此，datesocket 网络通信技术极其适用于各种数据共享和监控应用开发工作，同时还能够进行远程的数据采集工作。
虚拟仪器技术在测控教学中的应用
魏 宏 波 Ｗ ｅ Ｈｏ ｇ ｏ 郭 便 Ｇｕ ａ ｉ ｎｂ ； ｏＢｉｎ
（ 鸡 文理 学院 ， 宝 宝鸡 ７ １ ０ ） ２ ０７ （ ａ Ｕｎｖｒｉ ｆ ｔ ｎ ｃｅ ｃ ， ｌｉ ２ ０ ７， ｈｎ ） Ｂ＠ ｉｅｓ ｙｏ ｓａ ｄＳ ｉ ｅ Ｂａ １０ Ｃ ｉａ ｔ Ａｒ ｎ ７
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：０ ６ ４ １ （０ ０）１０ ０ － ２ １０ — ３ １２ １ ３ － ２ ７ ０
眉睫。笔者结合 自己的教学经验 ， 探讨虚 拟仪器技术在测控教学 中 近年 来 ， 随着 计 算 机 技 术 及 相 关 科 学 技 术 的 不 断 发 展 ， 技 术 的应 用 ， 新 以期 为 其 它 教 学提 供 思 路 。 不 断地 在 教 学 领 域应 用 ， 且 随着 高 等 教 育 的 极 大 普及 和 招 生 规 模 而 １ 虚 拟 仪 器 技 术 简 介 的不 断 扩 大 ， 使传 统 的 教 学 方 法 受到 了挑 战 ， 何 在 大 众 化 教 育 的 如 虚 拟 仪 器 （ ｉｕｌ ｎｔ ｍｅｔ， 称 Ｖ ） 概 念 ， 美 国 国 家 仪 Ｖｒ ａ Ｉｓ ｕ ｎｓ 简 ｔ ｒ Ｉ的 是 背 景 下提 高 教 学 质量 成 为各 大 高 校 关 注 的 问题 。 因此 ， 求 新 的 课 器 公 司 （ ａｏ ａ Ｉｓ ｍ ｎｓＣ ｒ． 称 Ｎ ） １ ８ 提 出 的 。其 基 寻 Ｎ ｔ ｎｌｎｔ ｅ ｔ ｏｐ简 ｉ ｒ ｕ Ｉ于 ９ ６年 堂 教学 和 实 验 教 学 方 法成 为 当务 之 急 。 别是 ～ 些 资 金 不够 雄厚 的 本组成包括计算机 、 拟仪器软件、 特 虚 硬件接 口模块等。 件是整个系 软 普通院校 ， 如何在有限的资金范围内达 到较好 的教学效 果更是迫 在 统 的关键 ， 通过软件编程就 可以实现 不同的功 能。虚拟 仪器彻底打