對(duì)過程儀器軟件進(jìn)行研究
由于傳統(tǒng)儀器功能單一，通常針對(duì)其具體的測(cè)量要求在儀器內(nèi)部作好了信號(hào)調(diào)理部分。而虛擬儀器、特別是基于PC－DAQ、VXI和PXI總線的虛擬儀器，一般只需通過配置信號(hào)調(diào)理箱，便可將被測(cè)信號(hào)引入到系統(tǒng)采集器。對(duì)基于VXI、PXI總線的虛擬儀器系統(tǒng)，在信噪比允許的情況下，可采用的另一種體系結(jié)構(gòu)是依據(jù)具體的傳感器來選擇適當(dāng)?shù)腣XI或PXI調(diào)理模塊，直接插入VXI或PXI機(jī)箱構(gòu)成VXI或PXI非電量測(cè)量系統(tǒng)。采用虛擬儀器技術(shù)構(gòu)建的非電量測(cè)量系統(tǒng)與傳統(tǒng)測(cè)量儀器或系統(tǒng)相比具有明顯優(yōu)勢(shì)。硬件設(shè)計(jì)系統(tǒng)組成系統(tǒng)硬件由溫度傳感器、壓力傳感器、應(yīng)變傳感器和動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀、振動(dòng)傳感器、角速度傳感器和采集器等部分組成。系統(tǒng)組成如所示。系統(tǒng)功能該測(cè)量系統(tǒng)可用于穩(wěn)態(tài)參數(shù)（溫度）信號(hào)、動(dòng)態(tài)參數(shù)（角速度、振動(dòng)、壓力、應(yīng)變等）信號(hào)的測(cè)量。系統(tǒng)通過被測(cè)對(duì)象物理參數(shù)實(shí)施非電量到電量的轉(zhuǎn)換、信號(hào)調(diào)理、數(shù)據(jù)采集、存貯、顯示，并對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行各種分析計(jì)算，最終生成測(cè)試結(jié)果報(bào)告。壓力信號(hào)的測(cè)量應(yīng)變式壓力傳感器量程為10～80MPa，頻率響應(yīng)為0～2kHz（－3dB），非線性為≤±1.5％。壓力傳感器輸出信號(hào)經(jīng)信號(hào)調(diào)理模塊SCXI－1120D調(diào)理后，通過SCXI的背板模擬總線送至，轉(zhuǎn)換結(jié)果經(jīng)壓力測(cè)量軟件轉(zhuǎn)換分析后，在顯示器上顯示出來，并將測(cè)量結(jié)果存儲(chǔ)在硬盤上供事后分析處理。溫度信號(hào)的測(cè)量溫度傳感器1輸出的10路信號(hào)首先經(jīng)調(diào)理模塊SCXI－1102B調(diào)理后，通過SCXI背板模擬總線送至轉(zhuǎn)換結(jié)果由PXI－8155／233通過溫度測(cè)量軟件轉(zhuǎn)換分析后，將測(cè)量結(jié)果存儲(chǔ)在硬盤上，供事后分析處理，同時(shí)在顯示器上進(jìn)行顯示。
應(yīng)變計(jì)通過連接動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀進(jìn)行自動(dòng)平衡、放大、濾波，然后送至PXI－6071E進(jìn)行A／D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)果經(jīng)應(yīng)力信號(hào)采集記錄軟件轉(zhuǎn)換分析后，計(jì)算出最大應(yīng)力、最小應(yīng)力及方向。并將測(cè)量結(jié)果存儲(chǔ)在硬盤上供事后分析處理用，同時(shí)在顯示器上顯示出應(yīng)力隨時(shí)間變化的曲線。角速度信號(hào)的測(cè)量角速度傳感器輸出10路信號(hào)為單端信號(hào)，因其頻率不大于1kHz，幅度在±5V之間，持續(xù)時(shí)間在數(shù)十毫秒。所以，角速度傳感器輸出信號(hào)通過BNC－2090直接接到PXI－6071E進(jìn)行A／D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)由PXI－8155／233通過角速度測(cè)量軟件轉(zhuǎn)換分析后，顯示數(shù)據(jù)和曲線，并將測(cè)量結(jié)果存儲(chǔ)在硬盤上供事后分析處理。振動(dòng)信號(hào)的測(cè)量振動(dòng)傳感器輸出的10路信號(hào)為單端信號(hào)，因其頻率不大于1kHz，輸出信號(hào)幅度在±5V之間，持續(xù)時(shí)間在數(shù)十毫秒。所以，振動(dòng)傳感器輸出信號(hào)通過BNC－2090直接接到PXI－6071E進(jìn)行A／D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)果由PXI－8155／233通過振動(dòng)信號(hào)測(cè)量軟件轉(zhuǎn)換分析后，顯示數(shù)據(jù)和曲線，并將測(cè)量結(jié)果存儲(chǔ)在硬盤上供事后分析處理。
軟件設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)與軟件開發(fā)環(huán)境系統(tǒng)選用Microsoft公司的WindowsXP操作系統(tǒng)。開發(fā)工具使用NI公司的實(shí)驗(yàn)室虛擬儀器工作平臺(tái)LabVIEW7.0，在LabVIEW7.0圖形化編程環(huán)境下開發(fā)系統(tǒng)應(yīng)用程序。由于LabVIEW7.0的設(shè)計(jì)目標(biāo)是圖像化的工程師設(shè)計(jì)語言，主要目的是實(shí)現(xiàn)豐富的儀器驅(qū)動(dòng)而無數(shù)據(jù)庫引擎，無法對(duì)數(shù)據(jù)庫直接操作。但是結(jié)合CVI通過CVI來實(shí)現(xiàn)與ODBC無縫連接，即可實(shí)現(xiàn)測(cè)試軟件對(duì)數(shù)據(jù)庫的操作。軟件結(jié)構(gòu)與功能軟件由系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件組成。應(yīng)用軟件由系統(tǒng)管理軟件、系統(tǒng)自檢軟件，溫度測(cè)量軟件、壓力測(cè)量軟件、應(yīng)力測(cè)量軟件、振動(dòng)信號(hào)測(cè)量軟件和角速度測(cè)量軟件組成。系統(tǒng)管理軟件完成整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的調(diào)度和管理，包括系統(tǒng)初始化、系統(tǒng)設(shè)置、存儲(chǔ)和打印以及系統(tǒng)自檢軟件。結(jié)束語系統(tǒng)采用主流的PXI體系結(jié)構(gòu)以及SCXI信號(hào)調(diào)理組件，軟件采用測(cè)控領(lǐng)域廣為流行的LabVIEW圖形化開發(fā)平臺(tái)和模塊化結(jié)構(gòu)應(yīng)用軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。在PXI系統(tǒng)上開發(fā)出高性能、高可靠性的非電量測(cè)試系統(tǒng)，使其具備以下特點(diǎn)：①提高了武器系統(tǒng)試驗(yàn)測(cè)試設(shè)備的通用性；②減少了針對(duì)被測(cè)對(duì)象分別開發(fā)專用測(cè)試設(shè)備的數(shù)量，節(jié)省了投資，縮短了設(shè)備研制周期。http://m.18192.cn
