可编程仪器控制规范和关键技术(一)

某些智能仪器可以按照内置命令集进行编程,从而控制和定制操作流程。这样的智能仪器又常被称为可编程仪器。这些仪器通过专用通信接口和总线与计算机连接,可以实现控制功能。本文(分3期)回顾控制可编程仪器的软、硬件技术发展历程,并阐述可编程仪器控制规范和关键技术。     

可编程仪器控制规范和关键技术(三)

某些智能仪器可以按照内置命令集进行编程,从而控制和定制操作流程。这样的智能仪器又常被称为可编程仪器。这些仪器通过专用通信接口和总线与计算机连接,可以实现控制功能。本文(分3期)回顾控制可编程仪器的软、硬件技术发展历程,并阐述可编程仪器控制规范和关键技术。     

基于虚拟仪器技术的电能质量分析仪校准检测系统设计与应用

设计了基于虚拟仪器技术的电能质量分析仪校准检测系统,并将其应用于多种电能质量分析仪的校准检测。系统采用LabVIEW编程实现,通过虚拟仪器软件体系(virtual instruments software architecture,VISA)库函数组件、可编程仪器标准命令(standard commands for programmable instruments,SCPI)、仪器自带驱动以及所需的硬件接口卡和数据总线来完成PC机与各相关仪器之间的数据通信。系统功能包括标准源设置、仪器控制和测量数据的存储分析。实验和计算结果表明,该系统可以完成各项电能质量指标的校准检测,在实际校准检测中,显著提高了校准检测的效率,减小了人员误差。     

试论智能仪器新定义

近四十年来,随着计算机及其相关多种技术在智能仪器领域广泛、深入的应用,智能仪器有了很大发展和进步。智能仪器的最初定义"含有微处理器的测量仪器"早已不能全面、准确的描述当今智能仪器的强大功能、丰富内涵和构成特征。本文通过对近四十年来智能仪器软硬件构成的发展和进步的总结,探究计算机等相关技术进步对智能仪器技术革新与功能拓展的影响,试给出智能仪器的新定义,并通过与最初定义的比较,剖析该新定义所折射出的智能仪器技术进步的丰富内涵。     

即插即用技术在智能测试仪器中的设计与实现

为了满足现代智能测试仪器模块化、系列化的设计要求,本文基于I2C总线存储技术和驱动软件技术,实现了模块化部件在现代智能仪器中的"即插即用".该技术已成功应用于某型号信号源设计中,实现了仪器型号、选件的自动配置,提高了仪器生产的速度和灵活性.     

一种个人仪器系统实现方法的研究

仪器软件化正逐渐成为仪器开发的主流,本文提出了一种个人仪器系统设计的初步思想.在LabVIEW8.2虚拟仪器开发平台上,采用数据采集设备获取信号,利用计算机对信号和数据处理,实现示波器、逻辑分析仪、频谱分析仪和光谱分析仪等仪器的设计,4种仪器在一个平台上通过软件控制分时工作,仪器功能模块部分共享,完成传统独立仪器的功能.实验证明个人系统运行稳定、易修改、易升级、易二次开发.     

分布式仪器终端和虚拟仪器技术集成的智能测量分析控制系统

提出了一种基于无人值守变电站的智能测控分析系统,系统通过采用一个主机+多测试终端的分布式智能仪器测试分析新模式,对工业现场多个终端实现不间断的数据采集,及时侦测、分析、预测故障并通知相关人员处理,避免重大事故的发生,从而为整个系统的高效、安全运行提供数据支持和理论分析,整个系统具有良好的网络拓扑结构和较低的实现成本,该分布式测试系统新模式将在工业控制的生产过程智能化、自动化和网络化发挥重要作用。     

网络控制VXI仪器的实现

本文论述了利用网络来控制VXI仪器的软硬件设计。采用“透明存储器空间映射访问技术”和选择合适的MCU芯片使得服务器能直接访问VXI模块的内存和和控制VXI模块的工作状况。虚拟存储器技术使得VXI仪器能根据测量对象的变化动态地加载软件模块进行处理。     

个人仪器：微机与仪器的融合

一、个人仪器的崛起电子测量的发展,历来就和科学技术的最新成果紧密结合在一起,微计算机的出现,对电子测量和仪器仪表更是带来前所未有的深远影响。1982年以前,微计算机在电子测量中的应用主要有两个方面:一是智能仪器,它的特点是在仪器内部装入微处理器,对仪器的其它部分实行统一的管理和控制。所用微处理器及其配合电路要针对具体仪器来决定,可以说使用的是专用微机。二是自动测试系统,在目前广泛使用的GPIB系统中,微计算机主要作为控制器来指挥测试过程,也完成一些数据处理工作。     

智能化：引领仪器仪表新潮流——智能仪器带来长久效益

对机械制造商来说，智能仪器简化了系统设计，拥有自校功能的智能仪器可以减少维护费用，降低长期成本并减少操作系统所需的入力。     

基于虚拟仪器的电动汽车数字化仪表系统设计

设计了一种基于虚拟仪器技术的小巧、灵活、操作方便可靠的电动汽车数字化仪表系统.该系统采用了NI CompactRIO可编程嵌入式控制器、LabVIEW软件开发平台、LabVIEW RT实时操作系统和LabVIEW FPGA模块.系统包括电动汽车CAN总线数据采集信息显示系统和步进电机数字式仪表控制系统,可通过屏幕大信息量显示和直观指针指示的方式及时提供电动汽车运行情况.实验结果表明,系统达到了良好的控制要求.与传统基于单片机的仪表系统开发方式相比较,采用虚拟技术体现出较多的优点.     

基于LabWindows_CVI的虚拟测试平台研究与开发

本文提出了一种基于虚拟仪器的雷达发射机自动测试系统的研究方案,将虚拟仪器的概念应用到标准仪器的测量控制系统中,通过编程语言LabWindows／CⅥ对标准仪器进行控制。该测控系统采用基于GPIB卡的主从式分布结构。在测控过程中,工控机平台成为控制环节的主节点,通过GPIB电缆连接微波信号源、脉冲信号源、数字示波器、峰值功率计4台标准仪器来进行整个系统的数据信息传递,完成发射机导引头各参数的实时采集、选择性存储、波形打印。     

函数／任意波形发生器SCPI解释器设计与实现

SCPI是程控仪器标准命令集,被广泛应用于测试测量仪器的操作控制。SCPI解释器是使得仪器能够“理解”控制器发送命令的关键工具。本文针对函数／任意波形发生器的SCPI命令子集,分别使用已排序数组链表和二分查找算法存储、查询命令节点,使用数组存储命令参数的语法信息,并使用词法分析和语法分析相结合的方法分析命令的参数部分,最后在Windows平台上实现了对应的SCPI解释器。与传统的使用树存储结构,按孩子指针查询命令节点的方法所设计的SCPI解释器相比,提出的SCPI解释器具有更高的解释效率。     

虚拟仪表在装甲车辆信息化改造中的应用

为综合运用虚拟仪表技术、总线技术、多路数据实时采集技术,把装甲车辆的现有仪表融入整车的信息化管理体系中,在不干扰车载原有仪表正常工作的情况下,实现了现有仪表传感器信息的精确提取,各信息通过总线传入车载监控中心,以虚拟仪表的形式实现动态显示,为乘员准确了解全车各项重要参数信息、及时进行了战场决策提供了可靠的数据支持。     

基于MATLAB的高效自动化通信实验平台

伴随着通信技术的不断演进,数字通信实验平台在操作效率和处理速度上面临着挑战.为此,采用MATLAB作为中央控制平台,为实验仪器编写了各自的通信接口程序,实现了对于信号发射机、信号接收机和数字电源的软件控制,并利用MATLAB强大的信号处理能力,开发出一套软硬件结合的自动化数字通信实验平台.该平台利用软件指令调控可编程仪器,进行数据采集和过程监控,并完整实现了调制、发射、接收、解调等通信过程.在日常实验和教学中,该实验平台可有效提高通信实验系统的自动化程度和运行效率,其软件系统具有很高的开放性,使用者可以根据不同的实验方案进一步开发所需的软件功能.     

基于虚拟仪器技术的阻抗分析仪设计与开发

提出了一种基于虚拟仪器技术的阻抗分析仪设计方法,采用自动平衡电桥阻抗测量法开发了一台阻抗分析仪.该阻抗分析仪利用信号发生卡输出电压激励信号、采用高速数据采集卡进行两通道电压同步采集、以labVIEW为平台开发测控软件实现仪器板卡控制、阻抗测量以及数据分析和处理.测试结果显示:在频率20 HZ～500 kHz、阻抗1 Ω～500 kΩ范围内,该阻抗分析仪测量误差小于5％;其频率扫描点数、测量结果的显示和保存方式可通过软件进行灵活配置.基于虚拟仪器技术的阻抗分析仪通用性和扩展性强、测试范围广、操作简单便捷.根据实际的测量需求可灵活选择不同性能指标的信号发生卡、数据采集卡以及阻抗测量电路元件参数,开发成本可控且开发周期短,可广泛应用于科研和教学实验室仪器的开发.     

VXI虚拟仪器关键技术分析

VXI总线已经广泛用于仪器、航空航天、制导、自控等领域,其高密度、高速度、高度开放性和高度规范化为虚拟仪器提供了理想环境。本文讨论了基于VXI总线的虚拟仪器的一些关键技术,包括基于VXI总线的虚拟仪器的软硬件平台的构成、高速实时处理的实现方法、虚拟仪器接口设计和驱动程序编写方法。给出了一种高速多DSP结构的实时处理方案。     

基于VXI总线的虚拟仪器系统

虚拟仪器技术和VXI总线是当前测试控制领域的热门话题,基于VXI总线的虚拟仪器系统也广泛地应用于各个领域。首先对虚拟仪器做了简单的介绍（包括：产生、特点、结构和分类）,可知总线技术与虚拟仪器的分类息息相关。通过对基于几种不同类型总线的虚拟仪器的分析可知,基于VXI总线的虚拟仪器系统仍占有这个领域内的主导地位,并且虚拟仪器将向着网络化方向发展。