虛擬儀器的新進(jìn)展-文庫(kù)吧
2025-06-04 06:21 本頁(yè)面
【正文】 ion。 leakage。 aliasing。 algorism。 moving laboratory5 / 5虛擬儀器（Virtual Instrument 簡(jiǎn)稱VI）和卡泰儀器（Computer Acquisition Test Analysis Instruments——計(jì)算機(jī)采集測(cè)試分析儀器，簡(jiǎn)稱卡泰CATAI），文內(nèi)統(tǒng)稱VI，它們的技術(shù)正在飛速收稿日期：2006525作者簡(jiǎn)介：應(yīng)懷樵（1941），男，教授，研究員，北大、清華、中科力學(xué)所等博士合作導(dǎo)師，東方所所長(zhǎng)，振噪控制學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)，振動(dòng)與信號(hào)處理專家，中國(guó)VI早期開拓者與奠基人。研究領(lǐng)域：振噪控制、測(cè)控、信號(hào)處理、VI。研發(fā)完成DASP VI庫(kù)和INV303/306移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室。編著《波譜分析與數(shù)據(jù)處理》、《現(xiàn)代振動(dòng)與噪聲技術(shù)》等書九本，《倒熵譜》等文章百余篇。發(fā)展，從構(gòu)造到功能都發(fā)生了很大變化，傳統(tǒng)的模擬式儀器正在逐步退出它的統(tǒng)治地位。目前，各方面的科學(xué)家和工程師正在各行各業(yè)的測(cè)控設(shè)備中使用虛擬儀器和PC卡泰。從而縮短了產(chǎn)品的研發(fā)時(shí)間，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，降低了成本。虛擬儀器（卡泰儀器）的出現(xiàn)是科技界、教學(xué)界和測(cè)試儀器制造界的一次具有深遠(yuǎn)意義的“技術(shù)革命”。它像微機(jī)出現(xiàn)一樣，會(huì)影響到全人類的科學(xué)試驗(yàn)、教學(xué)、國(guó)防、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、甚至家庭自動(dòng)化，機(jī)器人及全人類的各種社會(huì)活動(dòng)。VI目前的進(jìn)展正在向功能綜合化的多功能虛擬儀器庫(kù)、提高精度、提高可靠性、方便操作、一鍵完成所需要的功能的方向發(fā)展，并已取得可喜進(jìn)展。1. 虛擬儀器發(fā)展中的幾個(gè)重要?dú)v史階段的回顧(1) 1985年?yáng)|方所建所之初就自主創(chuàng)新提出了下述六個(gè)研究課題和目標(biāo)： ①‘東方科卡’，把模擬量變成數(shù)字量，當(dāng)時(shí)A/D為12位，雙A/D并行100k同步采樣，現(xiàn)在A/D已達(dá)16位或24位，頻率精度已達(dá)到8位（十進(jìn)制）字長(zhǎng)，具有獨(dú)創(chuàng)性突破，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平；②‘DASP’(達(dá)世普)Data Acquisition amp。 Signal Processing大容量數(shù)據(jù)自動(dòng)采集和信號(hào)處理分析軟件；數(shù)據(jù)采集和信號(hào)處理在以前的模擬式儀器都是分離的，這是VI的一個(gè)大進(jìn)步，目前已包含：⑴信號(hào)示波，⑵數(shù)據(jù)采集，⑶信號(hào)分析，⑷信號(hào)發(fā)生，⑸聲學(xué)分析，⑹虛擬儀器庫(kù)，⑺模態(tài)分析，⑻動(dòng)力修改，⑼響應(yīng)計(jì)算，⑽載荷識(shí)別，⑾計(jì)量檢定，⑿應(yīng)變測(cè)量，⒀旋轉(zhuǎn)機(jī)械分析，⒁故障診斷，⒂轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡，⒃樁基地基，⒄振動(dòng)控制，⒅路橋土木，⒆轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)，⒇教學(xué)模態(tài)實(shí)驗(yàn)，（21）應(yīng)用測(cè)試等21個(gè)大型模塊； ③‘PC卡泰’（PCCATAI），微機(jī)卡式采集測(cè)試分析儀，INVENT303/306（創(chuàng)新303/306型）中國(guó)式的虛擬儀器，具有101項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，已能取代50多種儀器；④ 采取‘用軟件制造儀器’的創(chuàng)新思路。1983年5月出版的《波形與頻譜分析與隨機(jī)數(shù)據(jù)處理》一書第306頁(yè)（p304313）圖627到630中提出了早期虛擬儀器（VI）‘用軟件制造代替儀器’與本人研究成果的實(shí)例，一個(gè)采樣波形能得到12種分析結(jié)果。在此前1979年11月出版的《振動(dòng)測(cè)試與分析》一書中（p351357）（殘余位移）20mm，給出了用軟件替代制造儀器的成功實(shí)例。用軟件測(cè)得了用硬件幾乎是無(wú)法測(cè)量的大面積的地下結(jié)構(gòu)隨大地的下沉（殘余零Hz）位移20mm。這是上世紀(jì)七十年代用于我國(guó)核試驗(yàn)效應(yīng)分析的卓越成果?，F(xiàn)在采用創(chuàng)新的軟件頻率計(jì)算分析（YLS）新方法，頻率精度已能達(dá)到10位（十進(jìn)制）字長(zhǎng)，保證九位，突破了信號(hào)分析中常用的快速傅立葉變換（FFT）的頻率分辨率△f的限制，目前已達(dá)到同行業(yè)國(guó)際領(lǐng)先水平；⑤‘用軟硬件相結(jié)合’（東方科卡＋DASP）來(lái)取代
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