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现代测试技术与系统 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望现代代测试技技术与系与系统u第第1章章 绪论u第第2章章 测试系系统的数据采集与控制接口技的数据采集与控制接口技术u第第3章章 GPIB总线测试系系统u第第4章章 PXI总线测试系系统u第第5章章 网网络化化测试系系统u第第6章章 基于虚基于虚拟仪器的器的测试系系统实现技技术2013年10月22日星期二2 各章学各章学时时及主要内容及主要内容第第1章章 绪论介绍测试技术概念、现代测试系统结构、现代测试技术应用及发展趋势。2学时。第第2章章 测试系系统的数据采集与控制接口技的数据采集与控制接口技术介绍测控通道结构形式、数据采集通道接口设计、控制通道接口设计。2学时。第第3章章 GPIB总线测试系系统介绍GPIB总线结构、接口功能、接口设计、GPIB测试系统的组建。4学时。2013年10月22日星期二3 第第4章章 PXI总线测试系系统介绍PXI总线特点、规范、系统结构、PXI总线测试系统的组建。4学时。第第5章章 网网络化化测试系系统介绍网络协议、网络化测试系统结构、关键技术、LXI总线系统、网络化测试系统组建。4学时。第第6章章 基于虚基于虚拟仪器的器的测试系系统实现技技术介绍虚拟仪器软件开发平台LabVIEW、基于LabVIEW的测试系统实现技术、基于虚拟仪器的测试系统组建。8学时。2013年10月22日星期二4第1章 绪论1.1 测试技术1.2 现代测试系统1.3 现代测试技术的应用1.4 现代测试技术的发展趋势2013年10月22日星期二5 1.1 测试技技术 测试的概念：测试是指借助一定的仪器设备，通过实验的方法，定量获取某种研究对象原始信息的过程。测试包括测量和试验两项内容。通过测试可以揭示事物内在的规律。测试技术：主要研究各种物理量的测量原理，信息获取、传输、显示及测试结果的分析与处理等相关内容的技术。2013年10月22日星期二6 现代测试的特点：1）被测参数种类多、覆盖面宽；2）被测点数多；3）数据量大；4）被测信号微弱，测量精度要求高；5）测试速度快；6）测试自动化。2013年10月22日星期二7 1.2 现代测试系统 测试系统：能够完成某项测试任务、按照一定规则构造、互相连接起来的一套测试仪器或设备。现代测试系统：具有自动化、智能化、可编程化等功能的测试系统。1.2.1 现代测试系统的分类 现代测试系统可以分为3大类：智能仪器，自动测试系统，虚拟仪器。2013年10月22日星期二8 智能仪器：采用专门的微处理器、存储器和接口芯片，与仪器测量部分融合在一起。自动测试系统：是用现成的PC配以一定的硬件和仪器测量部分组合而成。虚拟仪器：是将测试仪器软件化和模块化，并与计算机结合构成的仪器系统。1.智能仪器 智能仪器是指包含微计算机或微处理器的测量或检测仪器。具有对数据进行存储、运算、逻辑判断及自动化操作等功能。它具有的软件功能使仪器呈现某种智能作用。2013年10月22日星期二9 2013年10月22日星期二10 智能仪器的特点：（1）操作自动化；（2）具有自测功能；（3）具有数据处理功能；（4）具有友好的人机对话能力；（5）具有可程控操作能力。2.自动测试系统 自动测试系统是以PC为核心，在程序控制下自动完成测试任务的仪器系统。其发展分为3个阶段：第1代专用型，第2代积木型，第3代模块化集成型。2013年10月22日星期二11 （1）第1代自动测试系统 多为专用系统，主要用于测试工作量很大的重复测试。与人工测试比较，其测试功能强，速度快，效率高。缺点是仪器研制人员进行接口设计，无统一标准，系统通用性较差。（2）第2代自动测试系统 采用标准接口总线GPIB，以积木方式组建。系统中的各设备均为台式设备，配有标准接口电路。优点是组建方便，易于增删测试内容。缺点是总线传输速度不够高，系统的体积、质量很难降低。2013年10月22日星期二12 （3）第3代自动测试系统 基于VXI、PXI等测试总线，由模块化仪器或设备组成。VXI、PXI总线数据传输速率高，可组建高速、大吞吐量的自动测试系统，并且系统体积小、质量轻，扩展容易。系统中的嵌入式计算机、模块化仪器均以总线插卡的形式出现，插入带有总线插座、插槽、电源的VXI、PXI总线机箱中。常见的自动测试系统一般由测试控制器、可程控测试仪器、标准数字接口总线、测试软件等组成。计算机通过执行测试程序，实行对测试设备的操作控制，对数据的处理分析，最终得出测试结果，完成特定测试任务。2013年10月22日星期二132013年10月22日星期二14 3.虚拟仪器 虚拟仪器是在以通用计算机为核心的硬件平台上，由用户自己定义，具有虚拟面板，测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。虚拟仪器包括硬件和软件两部分。硬件是基础，软件是关键。虚拟仪器既可以作为测试仪器单独使用，也可以通过高速计算机网络构成复杂的分布式测试系统。2013年10月22日星期二152013年10月22日星期二16 1.2.2 现代测试系统的体系结构 从硬件平台结构看，现代测试系统有2种类型。1）以单片机或微处理器为核心组成的内嵌微处理器系统，如图1-4所示。CPU可选单片机、DSP或其他微处理器。2）以个人计算机为核心的个人仪器测试系统，如图1-5、1-6所示。具有测量功能的模块或仪器卡直接与个人计算机的系统总线相连。仪器的测试功能由在个人计算机上开发的测试应用程序实现。2013年10月22日星期二172013年10月22日星期二182013年10月22日星期二19 1.2.3 现代测试系统的特点 以计算机为核心，将数据采集、处理和控制融为了一体。具有：1）测试速度快，效率高；2）测量精度高，性能好；3）设计制造容易，操作简单，维修方便。1.3 现代测试技术的应用 1.产品质量检定；2.生产过程监测与控制；3.设备故障诊断；4.科学研究；5.国防电子装备测试。2013年10月22日星期二20 1.4 现代测试技术的发展趋势 1.采用先进的总线技术 目前广泛采用GPIB、VXI、PXI总线，未来将采用GPIB/VXI/PXI/LXI混合总线。2.硬件设计向模块化、系列化和标准化方向发展 采用开放式、标准化体系结构。3.网络化测试技术 具备网络化测试技术与网络功能的新型仪器LXI总线仪器将会迅速发展。LXI总线是现代测试技术未来理想的模块化仪器平台。2013年10月22日星期二21