圖形化開發(fā)平臺(tái)在虛擬儀器中的應(yīng)用

1、圖形化開發(fā)平臺(tái)在虛擬儀器中的應(yīng)用1、引言現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的迅猛開展，猶如滾滾長江東流水，沖擊著國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，也引起了測量儀器和測試技術(shù)的宏大變革。人們?cè)鵀闇y量儀器從模擬化、數(shù)字化到智能化的進(jìn)步而欣喜，也為自動(dòng)測試技術(shù)的日新月異的開展所鼓舞，當(dāng)今虛擬儀器技術(shù)的出現(xiàn)又使得測量儀器進(jìn)步入了高科技的殿堂。與傳統(tǒng)的儀器不同，虛擬儀器VirtualInstruent是基于計(jì)算機(jī)和標(biāo)準(zhǔn)總線技術(shù)的模塊化系統(tǒng)，通常它是由控制模塊、儀器模塊和軟件組成，在虛擬儀器中軟件是至關(guān)重要的，儀器的功能都要通過它來實(shí)現(xiàn)，因此軟件是虛擬儀器的核心，“軟件就是儀器，從本質(zhì)上反映了虛擬儀器的特征。從構(gòu)成方式上講，虛擬

2、儀器可分為四大類：GPIB體系構(gòu)造、P-DAQ體系構(gòu)造、VXI體系構(gòu)造和PXI體系構(gòu)造。GPIB體系構(gòu)造是通過GPIB總線將具有GPIB接口的計(jì)算機(jī)和儀器集成的測試系統(tǒng)。其優(yōu)點(diǎn)是用戶可以充分利用自己的計(jì)算機(jī)和儀器資源，且組建方便靈敏、操作簡單，曾是國際流行的自動(dòng)測試系統(tǒng)。當(dāng)今，在VXI為主的體系構(gòu)造中，有時(shí)也采用GPIB作為輔助，這樣可以充分利用本單位儀器資源，或稱補(bǔ)VXI儀器模塊的缺乏。VXI體系構(gòu)造綜合了。PIB和VE總線的優(yōu)點(diǎn)，它集成的系統(tǒng)硬件集成度高、數(shù)據(jù)傳輸率快、便攜性好，是當(dāng)今倍受業(yè)界關(guān)注的體系構(gòu)造。PXI體系構(gòu)造是以PI總線為根底的體系構(gòu)造，由于其總線吞吐率高、硬件的價(jià)格較低被業(yè)

3、內(nèi)人士認(rèn)為是符合國情的一種體系構(gòu)造。虛擬儀器應(yīng)用程序的開發(fā)環(huán)境主要有兩種=一種是基于傳統(tǒng)的文本語言的軟件開發(fā)環(huán)境，常用的有Labinds/VI、.VisualBASID=V+等：一種是基于圖形化語言的軟件開發(fā)環(huán)境，常用的有LabVIE和HPVEE。其中圖形化軟件開發(fā)系統(tǒng)是用工程人員所熟悉的術(shù)語和圖形化符號(hào)代替常規(guī)的文本語言編程，界面友好，操作簡便，可大大縮短系統(tǒng)開發(fā)周期，深受專業(yè)人員的青睞。下面結(jié)合指揮調(diào)度設(shè)備測試系統(tǒng)它是通信設(shè)備綜合測試系統(tǒng)的分系統(tǒng)，重點(diǎn)介紹LabVIE圖形化軟件開發(fā)環(huán)境在虛擬儀器和自動(dòng)測試系統(tǒng)中的應(yīng)用技術(shù)。2、系統(tǒng)簡介2.1系統(tǒng)概述指揮調(diào)度設(shè)備測試系統(tǒng)主要用來測試信道的非線

4、性失真度、信道幅頻特性、信道傳輸系數(shù)、信道雜音、信道隔離度以及信號(hào)調(diào)制度等主要參數(shù)和技術(shù)指標(biāo)。系統(tǒng)硬件由帶PIA-GPIB接口卡的筆記本電腦、鼓勵(lì)源、時(shí)域測試儀器、頻域測試儀器等通過GPIB總線集成.PIA-PIB接口卡是美國NI公司推出的唯一合適于筆記本電腦的GPIB接口卡，其數(shù)據(jù)傳輸速度可達(dá)2.3bytes/s。其接口驅(qū)動(dòng)程序NI-488.2與IEEE488.1和IEEE488.2相兼容并支持Lainds/VI和LabVIE等應(yīng)用開發(fā)環(huán)境。鑒于本系統(tǒng)采用了筆記本電腦作為系統(tǒng)控制器，簡化了系統(tǒng)硬件，增加了靈敏性和便攜性，便于現(xiàn)場測試。系統(tǒng)軟件是在LabVIE圖形化語言環(huán)境下開發(fā)的，程序采用模

5、塊化構(gòu)造，只要在主程序中調(diào)用各個(gè)子程序模塊就可以進(jìn)展相應(yīng)的測試。圖1是測試系統(tǒng)軟件框圖。受篇幅所限，下面僅對(duì)諧波失真測試子程序和測試報(bào)告打印子程序作一說明，其他測試子程序不再一一介紹。2.2諧波失真度測試子程序設(shè)計(jì)l諧波失真的測試原理及數(shù)學(xué)模型眾所周知，當(dāng)信號(hào)通過一個(gè)非線性網(wǎng)絡(luò)后，其輸出信號(hào)中會(huì)產(chǎn)生新的頻率分量，由此造成的失真稱為非線性失真。根據(jù)傅里葉級(jí)數(shù)，一個(gè)失真的正弦波可以分解為一系列幅度不同、相位有別的基波和各次諧波。因此非線性失真度定義為全部諧波能量與基波能量之比的量之比的平方根值。當(dāng)負(fù)載為純電阻時(shí)，可用全部諧波電壓的有效值與基波電壓的有效值之比的百分?jǐn)?shù)來定義非線性失真度，即根據(jù)以上原

6、理，我們可以用頻譜分析儀測量出信號(hào)的基波和各次諧波的電壓有效值，再按式l計(jì)算出失真度即可。2諧波失真測試程序設(shè)計(jì)諧波失真測試程序的前面板和使用GPIB函數(shù)與GPIB儀器通信的的局部程序框圖分別示于圖2和圖3，不再文字贅述。2.3LabVIE編程環(huán)境中AtiveX技術(shù)及在測試報(bào)表中的應(yīng)用如上所述，LabVIE是一種用于科學(xué)計(jì)算、過程控制、自動(dòng)測試領(lǐng)域的圖形化語言，具強(qiáng)大的功能，但生成測試報(bào)表的才能卻不盡人意。為此我們可以利用AdiveX控制技術(shù)，將LabVIE中的測試數(shù)據(jù)導(dǎo)入irsftExel表格，即可生成一套精巧實(shí)用的測試報(bào)告。LabVIE可以作為AtiveX自動(dòng)控制效勞端Server和客戶端

7、lient。當(dāng)LabVIE作為AtiveX自動(dòng)控制客戶端時(shí)，它可以控制其他的AtiveX效勞端的應(yīng)用程序如irsftExe1，這時(shí)LabVIE可以從這些應(yīng)用程序中得到它們的屬性和執(zhí)行方法并對(duì)它們進(jìn)展設(shè)置。在labvie中創(chuàng)立一個(gè)客戶端應(yīng)用程序，可以分為以下幾個(gè)步驟：1使用Autatinpen函數(shù)翻開一個(gè)自動(dòng)控制標(biāo)識(shí)符如Exel程序?qū)ο蟆?用PrpertyNde設(shè)置或得到對(duì)象的屬性。3用InvkeNde執(zhí)行屬于這個(gè)對(duì)象的方法。4假如需要，還應(yīng)使用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換函數(shù)T0GDATA把AtiveX格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成Labvie支持的格式的數(shù)據(jù)。5用Autatinlse函數(shù)關(guān)閉自動(dòng)控制標(biāo)識(shí)符。測試報(bào)告打印程序的局部框圖如圖4所示，其功能是創(chuàng)立一個(gè)Exel應(yīng)用程序并設(shè)置其Visible屬性為真使Exel表格可見。當(dāng)翻開了Exel后，下面的工作就是翻開一個(gè)新的ExelrkBk、翻開一張新的Exelrksheet、向Exelrksheet中添加數(shù)據(jù)、關(guān)閉Exelrksheet并退出Exel。3、完畢語常用的虛擬儀器軟件開發(fā)平臺(tái)是：Labinds/VI、LabVIE和HPVEELabinds/VI是在語言的根底上綜合了標(biāo)準(zhǔn)化軟件開發(fā)平臺(tái)和圖形化軟件開發(fā)平臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)，為熟悉語言的開發(fā)人員提供了一個(gè)功能強(qiáng)大的軟件開發(fā)環(huán)境，多用于組