论基于虚拟仪器的机械工程测试系统开发

　　摘

 要:随着机械产品的机电一体化和生产过程自动化程度的不断提高,机械工程测试系

统越来越复杂

,它已成为整个机械设备研制、开发、应用和教学过程中不可或缺的组成部分。 

　　关键词

:机械参数;测试系统;虚拟仪器 

　　

 

　　

1 机械工程测试系统概述 

　　

 

　　机械工程测试系统的基本任务是从测试对象获取反映其变化规律的动态信息

,一个功能

完善的机械工程测试系统由传感器、信号转换装置、信号分析处理装置和显示与记录等功能
模块组成

,无疑,讨论和设计机械工程测试系统及其构成要素,是十分有意义的。 

　　测试系统的第一个环节是信号的传感

,即是将被测量的量或被观察的量通过一个被测量

传感器或敏感元件转换成一个电的、液压的、气动的或其他形式的物理量

,被测的或被观察的

量与被转换的输出量之间根据可利用的物理定律应该具有一种明确的关系。传感器就是用来
完成这种转换的装置。

 

　　第二个环节为信号的转换和调理。被测物理量经传感环节被转换为电阻、电容、电感或者
电压、电流、电荷等电参量的变化

,由于在测试过程中不可避免地遭受各种内、外干扰因素的

影响

,且为了用被测信号驱动显示、记录和控制等仪器或进一步将信号输入计算机进行数据

处理。因此经传感后的信号尚需进过调理、放大、滤波、运算分析等一系列加工处理

,以抑制干

扰噪声、提高信噪比

,便于进一步传输和后续环节中的处理。 

　　第三个环节是是对这些信号进行分析处理以及显示记录

,包括信号的时域分析、频域分

析、相关分析等。原始波形显示、处理后波形显示等。从而还可以分析出机械运转的工况等。

 

　　

 

　　

 

　　

2 虚拟仪器技术在机械工程测试系统中的应用现状 

　　

 

　　科学技术的日益发展

,对现在的机械工程测试系统影响很大,特别是相对于传统的测试系

统来讲。以前要用特定的仪器对信号进行分析

,但是利用虚拟仪器组建的机械工程测试系统

却不用专用的仪器

,而是利用计算机作为连接虚拟仪器软硬件的平台,信号源通过调理后数据

采集卡就可以获取数据进行分析处理。现代计算机技术对机械工程测试技术和仪器的发展产
生了革命性的影响。

 

　　测试系统的发展经历了模拟测试仪器、计算机测试系统及虚拟仪器三个阶段。现代机械
工程测试技术以计算机为中心

,计算机的发展必然促进测试技术和仪器的发展。在此背景下,

虚拟仪器的产生也就水到渠成。

 

　　在虚拟仪器中

,软件是虚拟仗器系统的关键,目前国内外这种软件主要有美国 DSP 公司

的

DADISP 软件,以实验后数据处理分析和表示见长美国 NI 公司的系列虚拟仪器开发平台

(LabVIEW、LabWindows/CVI、Virtual Bench 和 Component Works)、美国 QUATECH 公司的
DASLab 软件包和惠普公司的 VEE 软件平台都是可以搭建虚拟测试系统的软件平台,以图形
化编程和界面灵活见长。

 

　　由于

PC 的功能变得越来越强大,速度快,价格低,在标准 PC 上连接一个或多个仪器模块

构成测试仪器成为一种趋势。这种仪器即为虚拟仪器。

 

　　虚拟仪器的软件开发平台

LabVIEW 中,“所见即所得”的可视化技术是应用于测试领域

的雏形。虚拟仪器注重测试人员在进行工作中的感觉。用仿真的面板给人以真实仪器的感觉

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