計算機(jī)測試系統(tǒng)01-

計算機(jī)測試系統(tǒng)主要內(nèi)容計算機(jī)測試系統(tǒng)是以計算機(jī)為核心，以測試為主要目的所組建的系統(tǒng)。主要介紹：計算機(jī)測試系統(tǒng)、計算機(jī)控制系統(tǒng)和計算機(jī)測控系統(tǒng)的典型應(yīng)用。前續(xù)課程：數(shù)字電路、模擬電路、單片機(jī)。章節(jié)緒論監(jiān)控程序的設(shè)計時間量測量模入通道測量數(shù)據(jù)處理測試系統(tǒng)的抗干擾和可靠性設(shè)計第一章緒論1.1計算機(jī)測試系統(tǒng)的組成與典型應(yīng)用智能儀器虛擬儀器1.2計算機(jī)測控系統(tǒng)1.1計算機(jī)測試系統(tǒng)的組成與典型應(yīng)用1.1.1智能儀器

智能儀器是計算機(jī)技術(shù)與測量儀器相結(jié)合的產(chǎn)物，是含有微計算機(jī)或微處理器的測量儀器。它擁有對數(shù)據(jù)的存儲、運算、邏輯判斷及自動化操作等功能，具有一定智能的作用(表現(xiàn)為智能的延伸或加強等)。智能儀器的組成智能儀器微機(jī)系統(tǒng)專用外圍設(shè)備CPU存儲器通用外圍設(shè)備（鍵盤、顯示器等）測試部分GPIB接口傳感器測量電路數(shù)據(jù)采集電路（放大、采/保）A/D轉(zhuǎn)換智能儀器的優(yōu)點１.功能較多，使用靈活，配有通用接口，有完善的遠(yuǎn)地和本地輸入／輸出功能，能很方便的接入測試系統(tǒng)。本地命令：通過儀器面板上的鍵盤發(fā)出的命令。遠(yuǎn)地命令：通過通用測試系統(tǒng)總線上的鍵盤發(fā)出的命令。智能儀器的優(yōu)點2.具有自檢查、自校準(zhǔn)、自診斷能力。3.硬件軟化，即對CPU編程，用軟件完成硬件的功能。4.近年來，智能儀器已開始從較為成熟的數(shù)據(jù)處理向知識處理發(fā)展。模糊判斷、故障診斷、容錯技術(shù)、傳感器融合、機(jī)件壽命預(yù)測等，使智能儀器的功能向更高的層次發(fā)展，部分代替人來完成原來需要依靠人的智能才能完成的工作。智能儀器的工作過程CPU接收本/遠(yuǎn)地命令，解釋并執(zhí)行。CPU通過接口發(fā)出控制信息給測試電路，以規(guī)定的功能啟動測量。測試電路的數(shù)據(jù)由CPU讀取、處理、儲存、輸出。1.1.2虛擬儀器（VirtualInstrument）虛擬儀器指在通用計算機(jī)上添加一些專用軟件和必要的儀器硬件模塊，使用戶在相應(yīng)軟件的支持下，操作這臺計算機(jī)時就象操作一臺專門設(shè)計的傳統(tǒng)儀器一樣。虛擬儀器強調(diào)軟件的作用，提出“軟件就是儀器”的概念。虛擬儀器與智能儀器的區(qū)別在于微機(jī)是否與儀器的測量部分融合在一起。虛擬儀器的內(nèi)部功能信號采集與控制數(shù)據(jù)分析處理測量結(jié)果的表達(dá)虛擬儀器的構(gòu)成要素虛擬儀器硬件平臺應(yīng)用軟件計算機(jī)儀器硬件虛擬儀器的軟件開發(fā)平臺LabVIEW（NI）LabWindows/CVI（NI）VEE（HP）虛擬儀器的構(gòu)成方式PC-DAQ測試系統(tǒng)GPIB系統(tǒng)VXI系統(tǒng)PXI系統(tǒng)

VXI總線和PXI總線是NI公司推出的兩種先進(jìn)的總線系統(tǒng)，它們特別適合組成各種虛擬儀器系統(tǒng)，在測控領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。DAQ儀器利用PC技術(shù)，設(shè)計手段靈活，性價比高，性能選擇范圍大，大量的軟件工具可用VXI總線VXI總線是計算機(jī)操作的模塊化自動儀器系統(tǒng)，是結(jié)合GPIB儀器和DAQ板的先進(jìn)技術(shù)而發(fā)展起來的高速、多廠商、開放式工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。VXI技術(shù)優(yōu)化了諸如高速A/D轉(zhuǎn)換器、標(biāo)準(zhǔn)化觸發(fā)協(xié)議以及共享內(nèi)存和局部總線等先進(jìn)技術(shù)和性能，成為可編程儀器的新領(lǐng)域，并已成為電子測量儀器行業(yè)的熱門領(lǐng)域。VXI總線技術(shù)經(jīng)過十年的發(fā)展，它依靠有效的標(biāo)準(zhǔn)化，采用模塊化的方式，實現(xiàn)了系列化、通用化以及VXI儀器的互換性和互操作性。

PXI總線VXI雖然實現(xiàn)了平臺的模塊化，但是價格昂貴、使用復(fù)雜。GPIB具有較高的性價比，但是卻難以集成到同步、高效的測試系統(tǒng)中。1997年，NI起草出新的解決方案：PXI,并在1998年作為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)推向市場。PXI產(chǎn)品成本較低，它集定時與觸發(fā)、高帶寬及高性價比于一身，并能輕松地將硬件和軟件，包括VXI、GPIB及串口設(shè)備與PXI新產(chǎn)品、USB及以太網(wǎng)設(shè)備集成在一起。今天，有許多公司正在積極開發(fā)并支持各種PXI模塊，為更多的應(yīng)用提供全新的產(chǎn)品。這一平臺的未來發(fā)展被持續(xù)看好。

虛擬儀器的主要特點具有極大的靈活性虛擬儀器的軟/硬件采用模塊化設(shè)計，具有開放性、互換性和可重復(fù)使用的特點。融合了計算機(jī)強大的硬件功能，利用了計算機(jī)豐富的軟件資源。虛擬儀器基于網(wǎng)絡(luò)和接口技術(shù)，具有更方便、更靈活的互聯(lián)能力。圖1-3集中型計算機(jī)測試系統(tǒng)計算機(jī)測試系統(tǒng)在組建方式上可分為集中型和積木型功能和結(jié)構(gòu)固定圖1-4積木式自動測試系統(tǒng)系統(tǒng)組成靈活方便，但總線傳輸速度不夠快實時故障診斷系統(tǒng)1.2計算機(jī)測控系統(tǒng)計算機(jī)控制系統(tǒng)是以計算機(jī)為核心，以測控為主要目的所組建的系統(tǒng)。計算機(jī)測控系統(tǒng)主要有：1.程序控制系統(tǒng)——開環(huán)控制2.實時閉環(huán)控制系統(tǒng)圖1-6程序控制系統(tǒng)框圖圖1-7計算機(jī)實時閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖圖1－8分布式局部網(wǎng)絡(luò)測控系統(tǒng)示意圖(a）分散式局部網(wǎng)絡(luò)測控圖1－8分布式局部網(wǎng)絡(luò)測控系統(tǒng)示意圖(b）遞階式局部網(wǎng)絡(luò)測控過程通道輸入/輸出通道稱為過程通道，它是微機(jī)與測