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虛擬儀器技術(shù)在計量工作中的應(yīng)用

來源:現(xiàn)代電子技術(shù) 作者:趙云麗,閆 兵2011年08月11日 10:34
[導(dǎo)讀] 本文對虛擬儀器可應(yīng)用在計量上的部分技術(shù)做了簡要介紹。虛擬儀器技術(shù)提高和推動了計量事業(yè)的發(fā)展。它給了計量工作者更大的施展空間。
關(guān)鍵詞:虛擬儀器計量

 

  當(dāng)今世界,以信息技術(shù)為主要標志的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異,虛擬儀器技術(shù)已走進計量,為我們開拓新的領(lǐng)域。它徹底改變了傳統(tǒng)計量儀器的物理結(jié)構(gòu),其性能又優(yōu)于傳統(tǒng)的計量儀器,成為計量儀器新一族,同時也必將引發(fā)計量工作的變革和進步。本文對虛擬儀器可應(yīng)用在計量上的部分技術(shù)做了簡要介紹。

  1 虛擬儀器技術(shù)簡介

  虛擬儀器系統(tǒng)的基礎(chǔ)是計算機系統(tǒng),核心是軟件技術(shù)。虛擬儀器技術(shù)主要應(yīng)用于測試、測量和控制系統(tǒng)等領(lǐng)域。虛擬儀器的軟件平臺LabVIEW是一種優(yōu)秀的圖形化編程工具。LabVIEW不僅提供了直觀方便的編程環(huán)境,還提供了大量的工具和函數(shù)用于數(shù)據(jù)采集、分析、存儲和展示。使用LabVIEW可以開發(fā)出功能強大的自動校準程序,包括儀器的自動控制、測量數(shù)據(jù)的獲取與存儲、測量不確定度評定、校準。還可以利用其報表生成技術(shù)來以及完成檢定報告的工作等等,具有較好的效果和質(zhì)量,以及較低的軟件開發(fā)成本。

  2 虛擬儀器計量應(yīng)用

  2.1 虛擬儀器測控技術(shù)的應(yīng)用

  由虛擬儀器組成的測控系統(tǒng)是具有虛擬面板(Virtual Panels)的個人計算機儀器,由硬件設(shè)備與接口,個人計算機設(shè)備驅(qū)動軟件和虛擬儀器面板組成。以熱工方面的工作為例,本文介紹一種基于PC—DAQ的虛擬儀器測試系統(tǒng)的實現(xiàn)方案,可通過在PC機內(nèi)PCI插槽中插入一塊多功能數(shù)據(jù)采集卡,不僅可以將計算機生成的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號對控制對象進行控制,而且可以將傳感器傳來的模擬信號采集到計算機,經(jīng)過轉(zhuǎn)換后由計算機進行分析、處理,再通過顯示器顯示,由存儲器儲存,外接打印機打印或通過互連網(wǎng)傳輸?shù)取嵺`驗證明,這種方案有較好的測試效果,比傳統(tǒng)測試系統(tǒng)具有更好的靈活性和開放性。

  當(dāng)檢測器件為Pt100熱敏電阻,可把熱電阻當(dāng)做傳感器,接入檢測電路中,輸出信號經(jīng)信號調(diào)理電路處理后通過采集卡的模擬通道輸入計算機,并由LabVIEW程序計算得到溫度測量值。

  根據(jù)鉑熱電阻溫度傳感器的溫度-電阻特性可近似表示為:

  

a.jpg

 

  其中A=3.90802×10-3/℃,由分度表中可查得R0=R(T)|T=0℃=100Ω(與實際測量值相符)。可以逆推,得到熱敏電阻的電阻值。

  還可以在軟件的設(shè)計中添加存儲,打印,報警、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊,這樣可以快捷實現(xiàn)遠程測量,出具原始數(shù)據(jù),超差報警等工作。圖1所示為熱敏電阻測量系統(tǒng)構(gòu)成圖。

  

熱敏電阻測量系統(tǒng)構(gòu)成圖

 

  

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