虚拟仪器技术(重庆大学)
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
时频分析仪 QLVC-WT1型小波变换分析仪 QLVSC小波信号分析仪 QLVC-TF1型时频分析仪
声学分析仪
QLVC-NA1型噪声分析仪
QLVC-SI1型声强分析仪
QLVC-AF1型音频分析仪
机械参数测试分析仪
QLVC-MT1型多通道温度测试仪 QLVC-NJ1型扭矩转速测试仪 QLV应力应变测试仪 监测诊断仪 QLVC-XZ1型旋转机械阶比分析仪 QLVC-A01型轴心轨迹分析仪 QLVPM预测维修分析仪 模态分析仪 便携式仪器 手持式小波变换分析仪 手持式数据记录仪 手持式FFT分析仪 手持式实时温度监测仪 虚拟式医电仪 QLVECG-1虚拟式心电图仪 QLVEEG-1脑电图记录分析仪
费用 技术更新快 个人可拥有一个实验室
第二节 虚拟仪器的软硬件体系结构
2.1 体系结构概述
Network
硬件& 驱动软件
GPI
B
Seria
l
DAQ
VXI
虚拟仪器软件
测试对象
Image Acquisition
Motion Control
PXI
Network
2.2 虚拟仪器的组成
信号
数据采集 控制
Plug-In DAQ Boards IEEE 488 (GPIB) RS-232 PXI VXI
分析
加窗滤波 插值拟合 时域分析 频域分析 时频分析 …
呈现
图形显示 报表 网络传输 Байду номын сангаас据发布 …
2.3 虚拟仪器的总线体系
GPIB（IEEE488，General Purpose Interface Bus）
1.4 虚拟仪器的特点
传统仪器 与其他仪器设备的连结十分有限 功能由仪器厂商定义 图形界面小，人工读数，信息量小 数据无法编辑 硬件是关键部分 价格昂贵 系统封闭，功能固定，扩展性低
开发和维护费用高
技术更新慢 多为实验室所拥有
虚拟仪器 可方便地与网络外设等连接 功能由用户自己定义 图形界面，计算机读数，分析处理 数据可编辑，存储，打印 软件是关键部分 价格低廉 与计算机技术同步发展，开放性好 基于软件系统的结构，大大节省开发维护
264 (PCI) 有
> 10,000 小-中 无
否 视具体板卡而定
低
8, 16, 32, 64
132-264
有定义 ~ 1000 小-中 有定义
是 视具体模块而定
低-中
常用虚拟仪器板卡
DAQ Card IMAQ Card
Motion Control Card PXI
Field Point
Daq112数据采集卡 aq40M数字存储示波卡
Daq112PCI数据采集卡
Daq216PCI数据采集卡
USB302数据采集器 QLV-U便携式数据采集器
2.4 虚拟仪器的软件标准
VISA (Virtual Instrumentation software Architecture ) IVI (Interchangeable Virtual Instrument )
第三节 虚拟仪器开发系统
3.1 开发系统概述
LabView
Agilent VEE
DASYLab
DirectView
VMIDS
3.2 LabView开发系统
3.3 AgilentVee开发系统
3.4 VMIDS自主开发系统
第四节 虚拟仪器的产品及其应用
4.1 虚拟仪器产品
信号源 QLVG-2虚拟式信号发生器 QLVSP-2型虚拟式扫频仪
2.4.1 VISA体系结构
自动测试系统应用程序
仪器
仪器
驱动程序
…
驱动程序
VISA库
VXI
GPIB
PXI
仪器
仪器
仪器
…
2.4.2 IVI体系结构
IVI 结构：
测试程序
IVI驱动程序 IVI 特定驱动
VISA
IVI 配置
IVI 引擎
HP 34401DMM … Fluke DMM45
IVI 配置文件
传输位宽 (位)
吞吐率 (Mb/s)
定时和同步 可用产品 尺寸
标准软件框架
模块化 EMI 防护 系统成本
8
1 or 8 (HS488)
无 > 10,000
大 无
否 可选
高
8, 16, 32
40 80 (VME64)
有定义 > 1000
中 VXI plug&play
有定义 是
有定义 中-高
8, 16 (ISA) ；8, 16, 32, 64 (PCI) 1-2 (ISA) 132-
工业自动化
石油化工 – Shell, Mobil Research
纺织 – Instron, Dupont, Eli Lilly, Albany International
制造 – Ericcson, Duracell
食品加工 – Sara Lee, Ben & Jerry, Shiner
医药 – Johnson & Johnson, Proctor & Gamble
1.2 虚拟仪器的产生历史
1.3 虚拟仪器的现状
测试和测量
通讯 – AT&T, Alcatel, Ericsson
计算机 – IBM, Apple, Dell
半导体 – Motorola, TI, ThomsonCSF
汽车 – Ford, Chrysler, Nissan, Toyota
电子 – Sony, Siemens
虚拟测试原理及仪器系统
虚拟仪器的概念、产生和现状 虚拟仪器的软硬件体系结构 虚拟仪器的开发系统 虚拟仪器的产品及其应用
第一节 虚拟仪器的概念、历史及现状
1.1 虚拟仪器的概念
虚拟仪器是 将现有的计算机 主流技术与革新 的灵活易用的软 件以及高性能模 块化硬件结合在 一起，建立的一 种功能强大、灵 活易变的基于计 算机的测试测量 与控制系统。
VXI (VMEbus eXtension for Instrumentation )
PC-DAQ
ISA PCI USB IEEE-1394 RS系列(RS232、RS485)
PXI (PCI eXtension for Instrumentation )
LXI
几种仪器总线的比较
GPIB
VXI
PC－DAQ PXI/CompactPCI
记忆示波器 QLVSC-3单通道记忆示波器 QLVSC-4双通道记忆示波器 QLVC-OSC1型记忆示波器 QLV-V型记忆示波器
显示与记录仪 QLV-V型无纸记录仪
QLVC-SC1型波形显示数据记录仪
动态信号分析仪 QLV-V频谱分析仪 QLVDSA-1动态信号分析仪 QLVC-SA1型FFT频谱分析仪 QLVC-2SA1型传递相干分析仪
声学分析仪
QLVC-NA1型噪声分析仪
QLVC-SI1型声强分析仪
QLVC-AF1型音频分析仪
机械参数测试分析仪
QLVC-MT1型多通道温度测试仪 QLVC-NJ1型扭矩转速测试仪 QLV应力应变测试仪 监测诊断仪 QLVC-XZ1型旋转机械阶比分析仪 QLVC-A01型轴心轨迹分析仪 QLVPM预测维修分析仪 模态分析仪 便携式仪器 手持式小波变换分析仪 手持式数据记录仪 手持式FFT分析仪 手持式实时温度监测仪 虚拟式医电仪 QLVECG-1虚拟式心电图仪 QLVEEG-1脑电图记录分析仪
费用 技术更新快 个人可拥有一个实验室
第二节 虚拟仪器的软硬件体系结构
2.1 体系结构概述
Network
硬件& 驱动软件
GPI
B
Seria
l
DAQ
VXI
虚拟仪器软件
测试对象
Image Acquisition
Motion Control
PXI
Network
2.2 虚拟仪器的组成
信号
数据采集 控制
Plug-In DAQ Boards IEEE 488 (GPIB) RS-232 PXI VXI
分析
加窗滤波 插值拟合 时域分析 频域分析 时频分析 …
呈现
图形显示 报表 网络传输 Байду номын сангаас据发布 …
2.3 虚拟仪器的总线体系
GPIB（IEEE488，General Purpose Interface Bus）
1.4 虚拟仪器的特点
传统仪器 与其他仪器设备的连结十分有限 功能由仪器厂商定义 图形界面小，人工读数，信息量小 数据无法编辑 硬件是关键部分 价格昂贵 系统封闭，功能固定，扩展性低
开发和维护费用高
技术更新慢 多为实验室所拥有
虚拟仪器 可方便地与网络外设等连接 功能由用户自己定义 图形界面，计算机读数，分析处理 数据可编辑，存储，打印 软件是关键部分 价格低廉 与计算机技术同步发展，开放性好 基于软件系统的结构，大大节省开发维护
264 (PCI) 有
> 10,000 小-中 无
否 视具体板卡而定
低
8, 16, 32, 64
132-264
有定义 ~ 1000 小-中 有定义
是 视具体模块而定
低-中
常用虚拟仪器板卡
DAQ Card IMAQ Card
Motion Control Card PXI
Field Point
Daq112数据采集卡 aq40M数字存储示波卡
Daq112PCI数据采集卡
Daq216PCI数据采集卡
USB302数据采集器 QLV-U便携式数据采集器
2.4 虚拟仪器的软件标准
VISA (Virtual Instrumentation software Architecture ) IVI (Interchangeable Virtual Instrument )
第三节 虚拟仪器开发系统
3.1 开发系统概述
LabView
Agilent VEE
DASYLab
DirectView
VMIDS
3.2 LabView开发系统
3.3 AgilentVee开发系统
3.4 VMIDS自主开发系统
第四节 虚拟仪器的产品及其应用
4.1 虚拟仪器产品
信号源 QLVG-2虚拟式信号发生器 QLVSP-2型虚拟式扫频仪
2.4.1 VISA体系结构
自动测试系统应用程序
仪器
仪器
驱动程序
…
驱动程序
VISA库
VXI
GPIB
PXI
仪器
仪器
仪器
…
2.4.2 IVI体系结构
IVI 结构：
测试程序
IVI驱动程序 IVI 特定驱动
VISA
IVI 配置
IVI 引擎
HP 34401DMM … Fluke DMM45
IVI 配置文件
传输位宽 (位)
吞吐率 (Mb/s)
定时和同步 可用产品 尺寸
标准软件框架
模块化 EMI 防护 系统成本
8
1 or 8 (HS488)
无 > 10,000
大 无
否 可选
高
8, 16, 32
40 80 (VME64)
有定义 > 1000
中 VXI plug&play
有定义 是
有定义 中-高
8, 16 (ISA) ；8, 16, 32, 64 (PCI) 1-2 (ISA) 132-
工业自动化
石油化工 – Shell, Mobil Research
纺织 – Instron, Dupont, Eli Lilly, Albany International
制造 – Ericcson, Duracell
食品加工 – Sara Lee, Ben & Jerry, Shiner
医药 – Johnson & Johnson, Proctor & Gamble
1.2 虚拟仪器的产生历史
1.3 虚拟仪器的现状
测试和测量
通讯 – AT&T, Alcatel, Ericsson
计算机 – IBM, Apple, Dell
半导体 – Motorola, TI, ThomsonCSF
汽车 – Ford, Chrysler, Nissan, Toyota
电子 – Sony, Siemens
虚拟测试原理及仪器系统
虚拟仪器的概念、产生和现状 虚拟仪器的软硬件体系结构 虚拟仪器的开发系统 虚拟仪器的产品及其应用
第一节 虚拟仪器的概念、历史及现状
1.1 虚拟仪器的概念
虚拟仪器是 将现有的计算机 主流技术与革新 的灵活易用的软 件以及高性能模 块化硬件结合在 一起，建立的一 种功能强大、灵 活易变的基于计 算机的测试测量 与控制系统。
VXI (VMEbus eXtension for Instrumentation )
PC-DAQ
ISA PCI USB IEEE-1394 RS系列(RS232、RS485)
PXI (PCI eXtension for Instrumentation )
LXI
几种仪器总线的比较
GPIB
VXI
PC－DAQ PXI/CompactPCI
记忆示波器 QLVSC-3单通道记忆示波器 QLVSC-4双通道记忆示波器 QLVC-OSC1型记忆示波器 QLV-V型记忆示波器
显示与记录仪 QLV-V型无纸记录仪
QLVC-SC1型波形显示数据记录仪
动态信号分析仪 QLV-V频谱分析仪 QLVDSA-1动态信号分析仪 QLVC-SA1型FFT频谱分析仪 QLVC-2SA1型传递相干分析仪