第九章-现代测试技术-工程测试技术基础-教学课件.ppt

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1、武汉理工大学机电工程学院武汉理工大学机电工程学院Wuhan University of Technology测试技术基础测试技术基础第九章第九章 现代测试技术现代测试技术 测试技术基础测试技术基础二零零七年二月第九章第九章 现代测试技术现代测试技术 武汉理工大学机电工程学院武汉理工大学机电工程学院Wuhan University of Technology测试技术基础测试技术基础第九章第九章 现代测试技术现代测试技术 主要内容主要内容9.1 概述9.2 现代测试系统的基本概念9.3 现代测试系统的基本组成9.4 现代测试系统的特点9.5 虚拟测试仪器技术9.6 智能仪器9.7 现代测试系统实例

2、9.8 小结武汉理工大学机电工程学院武汉理工大学机电工程学院Wuhan University of Technology测试技术基础测试技术基础第九章第九章 现代测试技术现代测试技术 9.1 概述概述 测试是由用单个仪器测出单个物理量值发展成对被测物特征与属性的全面测定，使测试成为分析，测试系统成为分析系统。要求测试仪器与系统中的信号获取、信号调理、数据采集、分析处理、计算控制、结果评定和输出表述融为一体。要求测试实现现场化、远地化、网络化。要求测试诊断、维护修理、分析处理、控制管理一体化。随着计算机技术、大规模集成电路技术和通信技术的飞速发展，传感器技术、通信技术和计算机技术这三大技术的结合

3、，使测试技术领域发生了巨大的变化。现代测试系统日趋小型化、自动化、高精度、高稳定性、高可靠性。武汉理工大学机电工程学院武汉理工大学机电工程学院Wuhan University of Technology测试技术基础测试技术基础第九章第九章 现代测试技术现代测试技术 9.2 现代测试系统的基本概念现代测试系统的基本概念 人人们们习习惯惯把把具具有有自自动动化化、智智能能化化、可可编编程程化化等等功功能能的的测测试试系系统统称称为为现现代代测测试试系系统统。现现代代测测试试系系统统主主要要有有三三大大类类：智智能仪器能仪器、自动测试系统自动测试系统和和虚拟仪器虚拟仪器。1 1、智能仪器智能仪器 所

4、所谓谓智智能能仪仪器器是是指指新新一一代代的的测测量量仪仪器器。这这类类仪仪器器仪仪表表中中含含有有微微处处理理器器、单单片片计计算算机机(单单片片机机)或或体体积积很很小小的的微微型型机机，有有时时也也称称为为内内含含微微处处理理器器的的仪仪器或基于微型计算机的仪器。器或基于微型计算机的仪器。2 2、自动测试系统自动测试系统 自自动动测测试试系系统统一一般般由由四四部部分分组组成成：第第一一部部分分是是微微机机或或微微处处理理器器，它它是是整整个个系系统统的的核核心心；第第二二部部分分是是被被控控制制的的测测量量仪仪器器或或设设备备，称称为为可可程程控控仪仪器器；第三部分是接口；第四部分是软

5、件。第三部分是接口；第四部分是软件。武汉理工大学机电工程学院武汉理工大学机电工程学院Wuhan University of Technology测试技术基础测试技术基础第九章第九章 现代测试技术现代测试技术 武汉理工大学机电工程学院武汉理工大学机电工程学院Wuhan University of Technology测试技术基础测试技术基础第九章第九章 现代测试技术现代测试技术 9.3 现代测试系统的基本组成现代测试系统的基本组成 现现代代测测控控系系统统的的基基本本结结构构从从硬硬件件平平台台结结构构来来看看可可分分为为以以下两种基本类型。下两种基本类型。(1)以单片机以单片机(或专用芯片或专

6、用芯片)为核心组成的单机系统。为核心组成的单机系统。武汉理工大学机电工程学院武汉理工大学机电工程学院Wuhan University of Technology测试技术基础测试技术基础第九章第九章 现代测试技术现代测试技术(2)(2)以个人计算机为核心的应用扩展测量仪器以个人计算机为核心的应用扩展测量仪器(简称简称PCI)PCI)构建的测试系统构建的测试系统 武汉理工大学机电工程学院武汉理工大学机电工程学院Wuhan University of Technology测试技术基础测试技术基础第九章第九章 现代测试技术现代测试技术 9.4 现代测试系统的特点现代测试系统的特点 现现现现代代代代测测

7、测测试试试试系系系系统统统统与与与与传传传传统统统统测测测测试试试试系系系系统统统统相相相相比比比比，具具具具有有有有以以以以下特点：下特点：下特点：下特点：v 经济性经济性v 网络化网络化 v 针对性针对性 v 智能化智能化 武汉理工大学机电工程学院武汉理工大学机电工程学院Wuhan University of Technology测试技术基础测试技术基础第九章第九章 现代测试技术现代测试技术 武汉理工大学机电工程学院武汉理工大学机电工程学院Wuhan University of Technology测试技术基础测试技术基础第九章第九章 现代测试技术现代测试技术 虚拟仪器可以分为下面几种形式

8、。虚拟仪器可以分为下面几种形式。(1)PC-DAQ测试系统：以数据采集卡(DAQ卡)、计算机和虚拟仪器软件构成的测试系统。(2)GPIB系统：以GPIB标准总线仪器、计算机和虚拟仪器软件构成的测试系统。(3)VXI系统：以VXI标准总线仪器、计算机和虚拟仪器软件构成的测试系统。(4)串口系统：以RS-232标准串行总线仪器、计算机和虚拟仪器软件构成的测试系统。(5)现场总线系统：以现场总线仪器、计算机和虚拟仪器软件构成的测试系统。虚拟仪器是计算机化仪器，由计算机、信号测量硬件模块和应用软件三大部分组成。武汉理工大学机电工程学院武汉理工大学机电工程学院Wuhan University of Te

9、chnology测试技术基础测试技术基础第九章第九章 现代测试技术现代测试技术 2 2、虚拟仪器的组成虚拟仪器的组成 虚拟仪器组成虚拟仪器组成 1）硬件功能模块(1)C-DAQ数据采集卡(2)GPIB总线仪器(3)VXI总线模块(4)RS-232串行接口仪器(5)现场总线模块武汉理工大学机电工程学院武汉理工大学机电工程学院Wuhan University of Technology测试技术基础测试技术基础第九章第九章 现代测试技术现代测试技术 武汉理工大学机电工程学院武汉理工大学机电工程学院Wuhan University of Technology测试技术基础测试技术基础第九章第九章 现代测

10、试技术现代测试技术 3 3、虚拟仪器典型单元模块虚拟仪器典型单元模块 信号分析模块的功能主要是完成各种数学运算，在工程测试中常用的信号分析模块 包括：(1)信号的时域波形分析和参数计算；(2)信号的相关分析；(3)信号的概率密度分析；(4)信号的频谱分析；(5)传递函数分析；(6)信号滤波分析；(7)三维谱阵分析。武汉理工大学机电工程学院武汉理工大学机电工程学院Wuhan University of Technology测试技术基础测试技术基础第九章第九章 现代测试技术现代测试技术 武汉理工大学机电工程学院武汉理工大学机电工程学院Wuhan University of Technology测试

11、技术基础测试技术基础第九章第九章 现代测试技术现代测试技术 5 5、LabVIEWLabVIEW简介简介 LabVIEW(Laboratory Virtual instrument Engineering)是一种图形化的编程语言，它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。LabVIEW集成了满足GPIB、VXI、RS-232和RS-485协议的硬件及数据采集卡通信的全部功能。它还内置了便于应用TCP/IP、ActiveX等软件标准的库函数 所有的LabVIEW应用程序，即虚拟仪器(VI)，包括前面板(front panel)、流程图(block diag

12、ram)以及图标/连接器(icon/connector)三部分。武汉理工大学机电工程学院武汉理工大学机电工程学院Wuhan University of Technology测试技术基础测试技术基础第九章第九章 现代测试技术现代测试技术 9.6 智智 能能 仪仪 器器 1 1、智能仪器的工作原理、智能仪器的工作原理 武汉理工大学机电工程学院武汉理工大学机电工程学院Wuhan University of Technology测试技术基础测试技术基础第九章第九章 现代测试技术现代测试技术 武汉理工大学机电工程学院武汉理工大学机电工程学院Wuhan University of Technology测试

13、技术基础测试技术基础第九章第九章 现代测试技术现代测试技术 1 1、基于、基于LabVIEWLabVIEW的语音采集分析系统的语音采集分析系统 9.7 现代测试系统实例现代测试系统实例 虚拟示波器主要由软件控制完成参数的设置、信号的采集、处理和显示。系统软件总体上包括音频参数的设置、音频信号的采集、波形显示、频谱分析及波形存储和回放等五大模块。语言采集分析系统功能结构框图语言采集分析系统功能结构框图 武汉理工大学机电工程学院武汉理工大学机电工程学院Wuhan University of Technology测试技术基础测试技术基础第九章第九章 现代测试技术现代测试技术 数据采集的部分数据采集的部分G G代码代码 武汉理工大学机电工程学院武汉理工大学机电工程学院Wuhan University of Technology测试技术基础测试技术基础第九章第九章 现代测试技术现代测试技术 9.8 小结小结v现代测试系统的基本概念；现代测试系统的基本概念；v现现代代测测试试系系统统的的基基本本组组成成分分为为：单单机机系系统统和和模模块块组组合系统；合系统；v现现代代测测试试系系统统的的特特点点：经经济济性性、网网络络化化、针针对对性性和和智能化；智能化；v虚拟测试仪器技术原理、组成及应用实例；虚拟测试仪器技术原理、组成及应用实例；v智能仪器工作原理。智能仪器工作原理。