虚拟仪器技术重庆大学课件

《虚拟仪器技术重庆大学课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《虚拟仪器技术重庆大学课件（33页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、虚拟测试原理及仪器系统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概念、产生和现状 虚拟仪器的软硬件体系结构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开发系统虚拟仪器的产品及其应用虚拟仪器的产品及其应用第一节第一节 虚拟仪器的概念、历史及现状虚拟仪器的概念、历史及现状 虚拟仪器是虚拟仪器是虚拟仪器是虚拟仪器是将现有的将现有的将现有的将现有的计算机计算机计算机计算机主流技术主流技术主流技术主流技术与革新与革新与革新与革新的灵活易用的的灵活易用的的灵活易用的的灵活易用的软软软软件件件件以及高性能以及高性能以及高性能以及高性能模模模模块化硬件块化硬件块化硬件块化硬件结合在结合

2、在结合在结合在一起，建立的一一起，建立的一一起，建立的一一起，建立的一种功能强大、灵种功能强大、灵种功能强大、灵种功能强大、灵活易变的基于计活易变的基于计活易变的基于计活易变的基于计算机的测试测量算机的测试测量算机的测试测量算机的测试测量与控制系统。与控制系统。与控制系统。与控制系统。1.1 1.1 虚拟仪器的概念虚拟仪器的概念1.2 1.2 虚拟仪器的产生历史虚拟仪器的产生历史通讯通讯通讯通讯 AT&T,Alcatel,EricssonAT&T,Alcatel,Ericsson计算机计算机计算机计算机 IBM,Apple,DellIBM,Apple,Dell半导体半导体半导体半导体 Moto

3、rola,TI,Thomson-Motorola,TI,Thomson-CSFCSF汽车汽车汽车汽车 Ford,Chrysler,Nissan,Ford,Chrysler,Nissan,ToyotaToyota电子电子电子电子 Sony,SiemensSony,Siemens石油化工石油化工石油化工石油化工 Shell,Mobil ResearchShell,Mobil Research纺织纺织纺织纺织 InstronInstron,Dupont,Eli Lilly,Dupont,Eli Lilly,Albany InternationalAlbany International制造制造制造制

4、造 EriccsonEriccson,Duracell,Duracell食品加工食品加工食品加工食品加工 Sara Lee,Ben&Jerry,Sara Lee,Ben&Jerry,ShinerShiner医药医药医药医药 Johnson&Johnson,Johnson&Johnson,Proctor&GambleProctor&Gamble测试和测量测试和测量测试和测量测试和测量工业自动化工业自动化工业自动化工业自动化1.3 1.3 虚拟仪器的现状虚拟仪器的现状1.4 1.4 虚拟仪器的特点虚拟仪器的特点传统仪传统仪传统仪传统仪器器器器虚虚虚虚拟仪拟仪拟仪拟仪器器器器与其他与其他与其他与其他

5、仪仪仪仪器器器器设备设备设备设备的的的的连结连结连结连结十分有限十分有限十分有限十分有限可方便地与网可方便地与网可方便地与网可方便地与网络络络络外外外外设设设设等等等等连连连连接接接接功能由功能由功能由功能由仪仪仪仪器厂商定器厂商定器厂商定器厂商定义义义义功能由用功能由用功能由用功能由用户户户户自己定自己定自己定自己定义义义义图图图图形界面小，人工形界面小，人工形界面小，人工形界面小，人工读读读读数，信息量小数，信息量小数，信息量小数，信息量小图图图图形界面，形界面，形界面，形界面，计计计计算机算机算机算机读读读读数，分析数，分析数，分析数，分析处处处处理理理理数据无法数据无法数据无法数据无法

6、编辑编辑编辑编辑数据可数据可数据可数据可编辑编辑编辑编辑，存，存，存，存储储储储，打印，打印，打印，打印硬件是关硬件是关硬件是关硬件是关键键键键部分部分部分部分软软软软件是关件是关件是关件是关键键键键部分部分部分部分价格昂价格昂价格昂价格昂贵贵贵贵价格低廉价格低廉价格低廉价格低廉系系系系统统统统封封封封闭闭闭闭，功能固定，功能固定，功能固定，功能固定，扩扩扩扩展性低展性低展性低展性低与与与与计计计计算机技算机技算机技算机技术术术术同步同步同步同步发发发发展，开放性好展，开放性好展，开放性好展，开放性好开开开开发发发发和和和和维护费维护费维护费维护费用高用高用高用高基于基于基于基于软软软软件系件

7、系件系件系统统统统的的的的结结结结构，大大构，大大构，大大构，大大节节节节省开省开省开省开发维护发维护发维护发维护费费费费用用用用技技技技术术术术更新慢更新慢更新慢更新慢技技技技术术术术更新快更新快更新快更新快多多多多为实验为实验为实验为实验室所室所室所室所拥拥拥拥有有有有个人可个人可个人可个人可拥拥拥拥有一个有一个有一个有一个实验实验实验实验室室室室第二节第二节 虚拟仪器的虚拟仪器的软硬件体系结构软硬件体系结构GPIBSerialDAQ测试对象象VXIImage AcquisitionMotionControlPXI虚虚拟仪器器软件件硬件硬件&驱动软件件NetworkNetwork2.1 2

8、.1 体系结构概述体系结构概述2.2 2.2 虚拟仪器的组成虚拟仪器的组成加窗滤波加窗滤波插值拟合插值拟合时域分析时域分析频域分析频域分析时频分析时频分析图形显示图形显示报表报表网络传输网络传输数据发布数据发布信号信号Plug-In DAQ BoardsIEEE 488(GPIB)RS-232PXIVXI2.3 2.3 虚拟仪器的总线体系虚拟仪器的总线体系GPIB（IEEE488IEEE488，General Purpose Interface BusGeneral Purpose Interface Bus）PXI(PCI eXtension for Instrumentation(PCI

9、eXtension for Instrumentation)VXI(VMEbus eXtension for Instrumentation(VMEbus eXtension for Instrumentation)PC-DAQISAISAPCIPCIUSBUSBIEEE-1394IEEE-1394RSRSRSRS系列系列系列系列(RS232(RS232(RS232(RS232、RS485)RS485)RS485)RS485)LXI几种几种仪器器总线的比的比较 GPIBGPIBVXI VXI PCPCDAQDAQPXI/CompactPCI PXI/CompactPCI 传输传输位位位位宽宽(

10、位位位位)8 8 8,16,32 8,16,32 8,16(ISA)8,16(ISA)；8,8,16,32,64(PCI)16,32,64(PCI)8,16,32,64 8,16,32,64 吞吐率吞吐率吞吐率吞吐率(Mb/s)(Mb/s)1 or 8(HS488)1 or 8(HS488)40 80(VME64)40 80(VME64)1-2(ISA)132-1-2(ISA)132-264(PCI)264(PCI)132-264 132-264 定定定定时时和同步和同步和同步和同步无无无无有定有定有定有定义义有有有有有定有定有定有定义义可用可用可用可用产产品品品品 10,000 10,000

11、 1000 1000 10,000 10,000 1000 1000 尺寸尺寸尺寸尺寸大大大大 中中中中 小小小小-中中中中小小小小-中中中中标标准准准准软软件框架件框架件框架件框架 无无无无 VXI plug&play VXI plug&play 有定有定有定有定义义无无无无 有定有定有定有定义义模模模模块块化化化化 否否否否是是是是否否否否 是是是是 EMI EMI 防防防防护护可可可可选选有定有定有定有定义义视视具体板卡而定具体板卡而定具体板卡而定具体板卡而定 视视具体模具体模具体模具体模块块而定而定而定而定 系系系系统统成本成本成本成本高高高高 中中中中-高高高高低低低低 低低低低-中

12、中中中常用虚拟仪器板卡常用虚拟仪器板卡DAQ CardIMAQ CardField PointMotion Control CardPXIDaq112Daq112数据采集卡数据采集卡aq40Maq40M数字存储示波卡数字存储示波卡Daq112PCIDaq112PCI数据采集卡数据采集卡USB302USB302数据采集器数据采集器Daq216PCIDaq216PCI数据采集卡数据采集卡QLV-UQLV-U便携式数据采集器便携式数据采集器2.4 2.4 虚拟仪器的软件标准虚拟仪器的软件标准VISA(Virtual Instrumentation software ArchitectureVirtu

13、al Instrumentation software Architecture )IVI(Interchangeable Virtual InstrumentInterchangeable Virtual Instrument )2.4.1 VISA2.4.1 VISA体系结构体系结构自动测试系统应用程序自动测试系统应用程序仪器仪器驱动程序驱动程序VISA库库仪器仪器驱动程序驱动程序VXI仪器仪器GPIB仪器仪器PXI仪器仪器IVI IVI 结构：结构：结构：结构：IVIIVI驱动程序驱动程序驱动程序驱动程序IVI IVI 特定驱动特定驱动特定驱动特定驱动测试程序测试程序测试程序测试程序VI

14、SAVISA2.4.2 IVI2.4.2 IVI体系结构体系结构IVIIVI 配置配置配置配置IVIIVI 配置文件配置文件配置文件配置文件IVIIVI 引擎引擎引擎引擎HP 34401DMMHP 34401DMM Fluke DMM45Fluke DMM45 第三节第三节 虚拟仪器开发系统虚拟仪器开发系统LabViewLabViewAgilent VEEAgilent VEEDASYLabDASYLabDirectViewDirectView3.1 3.1 开发系统概述开发系统概述VMIDSVMIDS3.2 LabView3.2 LabView开发系统开发系统3.3 AgilentVee3.

15、3 AgilentVee开发系统开发系统3.4 VMIDS3.4 VMIDS自主开发系统自主开发系统第四节第四节 虚拟仪器的产品及其应用虚拟仪器的产品及其应用信号源信号源信号源信号源QLVG-2QLVG-2虚拟式信号发生器虚拟式信号发生器虚拟式信号发生器虚拟式信号发生器QLVSP-2QLVSP-2型虚拟式扫频仪型虚拟式扫频仪型虚拟式扫频仪型虚拟式扫频仪记忆示波器记忆示波器记忆示波器记忆示波器QLVSC-3QLVSC-3单通道记忆示波器单通道记忆示波器单通道记忆示波器单通道记忆示波器 QLVSC-4QLVSC-4双通道记忆示波器双通道记忆示波器双通道记忆示波器双通道记忆示波器QLVC-OSC1Q

16、LVC-OSC1型记忆示波器型记忆示波器型记忆示波器型记忆示波器QLV-VQLV-V型记忆示波器型记忆示波器型记忆示波器型记忆示波器显示与记录仪显示与记录仪显示与记录仪显示与记录仪QLV-VQLV-V型无纸记录仪型无纸记录仪型无纸记录仪型无纸记录仪QLVC-SC1QLVC-SC1型波形显示型波形显示型波形显示型波形显示数据记录数据记录数据记录数据记录仪仪仪仪动态信号分析仪动态信号分析仪动态信号分析仪动态信号分析仪QLV-VQLV-V频谱分析仪频谱分析仪频谱分析仪频谱分析仪QLVDSA-1QLVDSA-1动态信号分析仪动态信号分析仪动态信号分析仪动态信号分析仪QLVC-SA1QLVC-SA1型型

17、型型FFTFFT频谱分析仪频谱分析仪频谱分析仪频谱分析仪 QLVC-2SA1QLVC-2SA1型传递相干分析仪型传递相干分析仪型传递相干分析仪型传递相干分析仪时频分析仪时频分析仪时频分析仪时频分析仪QLVC-WT1QLVC-WT1型小波变换分析仪型小波变换分析仪型小波变换分析仪型小波变换分析仪QLVSCQLVSC小波信号分析仪小波信号分析仪小波信号分析仪小波信号分析仪QLVC-TF1QLVC-TF1型时频分析仪型时频分析仪型时频分析仪型时频分析仪声学分析仪声学分析仪声学分析仪声学分析仪QLVC-NA1QLVC-NA1型噪声分析仪型噪声分析仪型噪声分析仪型噪声分析仪QLVC-SI1QLVC-SI

18、1QLVC-SI1QLVC-SI1型声强分析仪型声强分析仪型声强分析仪型声强分析仪QLVC-AF1QLVC-AF1QLVC-AF1QLVC-AF1型音频分析仪型音频分析仪型音频分析仪型音频分析仪机械参数测试分析仪机械参数测试分析仪机械参数测试分析仪机械参数测试分析仪QLVC-MT1QLVC-MT1QLVC-MT1QLVC-MT1型多通道温度测试仪型多通道温度测试仪型多通道温度测试仪型多通道温度测试仪QLVC-NJ1QLVC-NJ1QLVC-NJ1QLVC-NJ1型扭矩转速测试仪型扭矩转速测试仪型扭矩转速测试仪型扭矩转速测试仪QLVQLVQLVQLV应力应变测试仪应力应变测试仪应力应变测试仪应力

19、应变测试仪 监测诊断仪监测诊断仪监测诊断仪监测诊断仪QLVC-XZ1QLVC-XZ1QLVC-XZ1QLVC-XZ1型旋转机械阶比分析仪型旋转机械阶比分析仪型旋转机械阶比分析仪型旋转机械阶比分析仪QLVC-A01QLVC-A01QLVC-A01QLVC-A01型轴心轨迹分析仪型轴心轨迹分析仪型轴心轨迹分析仪型轴心轨迹分析仪QLVPMQLVPMQLVPMQLVPM预测维修分析仪预测维修分析仪预测维修分析仪预测维修分析仪模态分析仪模态分析仪模态分析仪模态分析仪 便携式仪器便携式仪器便携式仪器便携式仪器手持式小波变换分析仪手持式小波变换分析仪手持式小波变换分析仪手持式小波变换分析仪手持式数据记录仪手

20、持式数据记录仪手持式数据记录仪手持式数据记录仪手持式手持式手持式手持式FFTFFTFFTFFT分析仪分析仪分析仪分析仪手持式实时温度监测仪手持式实时温度监测仪手持式实时温度监测仪手持式实时温度监测仪虚拟式医电仪虚拟式医电仪虚拟式医电仪虚拟式医电仪QLVECG-1QLVECG-1QLVECG-1QLVECG-1虚拟式心电图仪虚拟式心电图仪虚拟式心电图仪虚拟式心电图仪QLVEEG-1QLVEEG-1QLVEEG-1QLVEEG-1脑电图记录分析仪脑电图记录分析仪脑电图记录分析仪脑电图记录分析仪 4.1 4.1 虚拟仪器产品虚拟仪器产品4.2 4.2 虚拟仪器应用案例虚拟仪器应用案例虚拟仪器实验室虚

21、拟仪器实验室网络化状态监测与故障诊断网络化状态监测与故障诊断4.2.1 4.2.1 虚拟仪器实验室虚拟仪器实验室-体系结构体系结构 虚拟仪器库虚拟仪器库 ClientServer DAQ多通道波形多通道波形赖奎斯特奎斯特图衰减振衰减振动信号信号拍信号拍信号频率率测量量功率功率谱分析分析传递函数函数.机械振机械振动测试实验台台4.2.1 4.2.1 虚拟仪器实验室虚拟仪器实验室展示展示 4.2.1 4.2.1 虚拟仪器实验室虚拟仪器实验室展示展示 4.2.2 4.2.2 网络化状态监测与故障诊断网络化状态监测与故障诊断 远程诊断系统无线监测系统中央服务系统www 4.2.2 4.2.2 状态监测与故障诊断虚拟仪器库状态监测与故障诊断虚拟仪器库状状态监测、故障故障诊断断虚虚拟仪器器库旋旋转机械特征分析机械特征分析仪多参数多参数监测仪小波分析小波分析仪波形波形监测仪数据采集器数据采集器移移动监测器器窄窄带监测仪趋势分析分析仪谱阵分析分析仪作业1.综述国内外虚拟仪器的现状和发展，并结合所学专业阐述如何将虚拟仪器技术应用到科研教学和生产实践中。资源1.http:/