虚拟仪器技术在液压测试系统中的应用

庞 　君

(

攀枝花大学经济管理系

,

四川攀枝花市

617000)

摘要

:

虚拟仪器就是在通用计算机上加上一组软件和

/

或硬件

,

使得使用者在操作这台计算机时

,

就象是在操作一台他自己

设计的专用的传统电子仪器 。其核心是计算机大量丰富的软硬件资源的充分利用 。作者经深刻理解虚拟仪器技术的核心及思想

方法

,

并结合多年来对计算机辅助液压测试系统的研究和开发

,

将虚拟仪器技术应用于液压测试系统

,

在

Windows9X

环境下

,

以

Visual C + + 6

1

0

为开发工具

,

开发出基于虚拟仪器技术的液压测试系统

,

并在现场实际中使用得到满意的效果 。

关键词

:

虚拟仪器技术

;

计算机辅助测试

;

液压测试系统

; Visual C + +

0

　概述

随着计算机技术的发展和日新月异

,

它已渗透到

各种科学领域和应用中

,

早在

80

年代计算机便应用于

液压测试系统 。从开始的采用程控仪器 、仪表通过

GPIB

与计算机构成自动测试系统的方式

,

到计算机直

接参与测试信号的产生和测量特性的解析的计算机辅

助测试系统阶段

,

计算机在液压测试系统中发挥的作

用越来越大 。而计算机辅助测试的发展为虚拟仪器技

术的产生和发展奠定了基础

,

而虚拟仪器又是计算机

辅助测试的必然趋势 。因此

,

虚拟仪器技术在液压测

试系统中的应用是未来液压测试的一个方向和趋势 。

在本文中

,

作者经深刻理解虚拟仪器技术的核心及思

想方法

,

并结合多年来对计算机辅助液压测试系统的

研究和开发

,

将虚拟仪器技术应用于液压测试系统

,

在

Windows9X

环境下

,

以

Visual C + + 6

1

0

为开发工具

,

开发出基于虚拟仪器技术的液压测试系统

,

并在现场

实际中使用得到满意的效果 。

1

　虚拟仪器技术

(1)

虚拟仪器技术概述

虚拟仪器

(Virtual Instrument)

的概念是美国国家

仪器公司

(National Instruments

简称

NI)

于

80

年代中期

提出来的 。这一概念的核心是以计算机作为仪器的硬

件支撑

,

充分利用

PC

机独具的运算 、存储 、回放 、调

用 、显示以及文件管理等智能式的功能

,

把传统仪器

的专业化功能软件化

,

使之与

PC

机结合起来融为一

体

,

这样便构成了一台从外观到功能都完全与传统硬

件仪器相同

,

同时又充分享用了

PC

机智能资源的全

新的仪器系统

,

由于仪器的专业功能和面板 、控件都

是由软件形成

,

因此国际上把这类新型的仪器称为虚

拟仪器 。所谓虚拟仪器

,

就是在通用计算机上加上一

组软件和

/

或硬件

,

使得使用者在操作这台计算机时

,

就象是在操作一台他自己设计的专用的传统电子仪器 。

也就是说

,

虚拟仪器是具有虚拟仪器面板的个人计算

机仪器

,

它由通用个人计算机 、模块化功能硬件和控

制软件组成 。在虚拟仪器硬件系统中

,

硬件仅仅是解

决信号的输入输出

,

软件才是整个仪器系统的关键 。

任何一个用户都可以通过修改软件的方法

,

方便地改

变 、增减仪器系统的功能与规模 。操作人员通过友好

的图形界面及图形化编程语言控制仪器的运行

,

完成

对被测量的采集 、分析 、判断 、显示 、存储及数据生

成 。因此

,

虚拟仪器的基本思想是利用计算机来管理

仪器 、组织仪器系统

,

进而代替仪器完成某些功能

,

最终达到取代传统仪器的目的 。虚拟仪器技术开辟了

计算机辅助测试技术的新纪元 。

(2)

虚拟仪器的优越性

任何仪器都是由三大功能块组成

:

信号的采集与

控制 、信号的分析与处理 、结果的表达与输出 。传统

仪器的这些功能块都是以硬件的形式存在的 。虚拟仪

器系列化软件

,

将传统仪器的三大功能块全部放在

PC

机上来实现

,

在

PC

机上插数据采集卡

,

然后用软件

在屏幕上生成仪器面板

,

用软件来进行信号分析

,

在

软件生成的界面上显示结果

,

实现传统仪器功能 。也

就是说利用

PC

机强大的图形环境和在线帮助

,

建立

中英文界面的虚拟仪器面板

,

完成信号采集

,

数据分

析与显示

,

代替传统仪器

,

改变传统仪器的使用方式

,

扩展仪器的功能和提高使用效率

,

大幅度降低仪器的

价格 。

与传统仪器相比

,

虚拟仪器具有巨大的优越性

:

功能由用户自己定义

;

基于计算机的开放系统可方便

地同外设 、网络及其他应用等连接

;

汉字化图形界面 、

计算机读数 、分析处理

;

数据可存贮 、编辑 、打印

;

软件是关键部分

;

价格低廉

;

其功能模块可进行集成

测试

;

技术更新快

;

软件结构大大节省开发和维护费

用 。

(3)

虚拟仪器技术的核心

虚拟仪器技术当然包括界面友好 、功能完善 、显

示美观等内容

,

但其核心是计算机大量丰富的软硬件

资源的充分利用 。只有当诸如计算机软件控制和数据

处理能力 、软件对系统整体性能的优化能力 、测试软

件与通用软件的数据交换能力 、测试资源的软件共享

能力等计算机能力得到了充分的发挥时

,

虚拟仪器才

从真正意义上超越了传统仪器的范畴 。

2

　基于虚拟仪器技术的液压测试系统

本文利用虚拟仪器技术

,

以

Windows98

为操作平

台

,

采用

Visual C + +

为开发环境

,

以电液伺服阀静态

测试系统为例

,

开发研制用于液压测试的虚拟仪器测

・

1

7

1

・

《机床与液压》

2002

1

No

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