【正文】 、測(cè)控等領(lǐng)域不可多得的好工具，更值得一提的是它的出現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程診斷等新興領(lǐng)域的發(fā)展有重要意義，也使現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的全面開(kāi)展成為可能，同時(shí)也會(huì)使教學(xué)實(shí)驗(yàn)走上一個(gè)新的發(fā)展高度。圖12描述了 DataSocket 的體系結(jié)構(gòu)。FILE 表示本地文件，HTTP 為超文本傳輸資源，F(xiàn)TP 為文件傳輸服務(wù)器上的資源，OPC表示訪(fǎng)問(wèn)的資源是 OPC 服務(wù)器，DSTP(DataSocket Transfer Protocal，DataSocket 傳輸協(xié)議)則說(shuō)明數(shù)據(jù)是來(lái)自 DataSocket 服務(wù)器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。DataSocket 包括 DataSocket Server Manager（以下簡(jiǎn)稱(chēng) Manager），DataSocket Server和 DataSocket API 一部分。DataSocket Server 是一個(gè)必須運(yùn)行在服務(wù)器端的程序，負(fù)責(zé)監(jiān)管 Manager 中所設(shè)定的具有各種權(quán)限的用戶(hù)組和客戶(hù)端程序之間的數(shù)據(jù)交換。使用 DataSocket 技術(shù)進(jìn)行通信時(shí)服務(wù)器和客戶(hù)端的計(jì)算機(jī)上必須都運(yùn)行 DataSocket ServerDataSocket 對(duì)外提升資源定位接口和功能調(diào)用接口，通過(guò)同意資源定位符（URL）對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸目的地進(jìn)行定位，讀數(shù)據(jù)時(shí)為源地址，寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)為宿地址。要使用該協(xié)議，必須首先運(yùn)行一個(gè) OPC Server；（5）fieldpoint，logos，lookout：分別為 NI FieldPoint 模塊，LabVIEW 數(shù)據(jù)記錄與監(jiān)控（DSC）模塊及 NI Lookout模塊的通信協(xié)議；（6）file（local file servers，本地文件服務(wù)器）；可提供一個(gè)到包含數(shù)據(jù)的本地文件或網(wǎng)絡(luò)文件的連接。遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖13所示?？蛻?hù)機(jī)（C/S）客戶(hù)機(jī)（C/S）客戶(hù)機(jī)（C/S）網(wǎng)關(guān)測(cè)控服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器web服務(wù)器Internet瀏覽器瀏覽器圖13 遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 DataSocket技術(shù)是一種簡(jiǎn)單易用的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信技術(shù)，它封裝了TCP/IP編程細(xì)節(jié)（如選擇端口號(hào)、定義協(xié)議、創(chuàng)建連接、字節(jié)流處理、錯(cuò)誤處理等），使測(cè)試工程師不用了解底層的網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)，就可以方便的搭建網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器測(cè)試系統(tǒng)。的兩個(gè)組件DatasocketServer。發(fā)布數(shù)據(jù)的程序通過(guò)它進(jìn)行數(shù)據(jù)輸出。DatasocketServer主要功能是設(shè)置DSAPI提供了一個(gè)用于多樣編程語(yǔ)言、多種數(shù)據(jù)類(lèi)型通訊的單一接口，它在LabView中的形式之一是兩個(gè)函數(shù)DataSocket發(fā)布數(shù)據(jù)時(shí)用DataSocket傳遞數(shù)據(jù)的3個(gè)部分，即發(fā)布數(shù)據(jù)程序、DataSocket服務(wù)器和接收數(shù)據(jù)的程序，可以放在同一臺(tái)機(jī)器上，但更有普遍意義的是將發(fā)布數(shù)據(jù)程序和DS服務(wù)器放在一臺(tái)機(jī)器上，將其作為測(cè)控服務(wù)器，而接收數(shù)據(jù)的程序在另一臺(tái)機(jī)器上運(yùn)行，將其作為客戶(hù)機(jī)。應(yīng)用DataSocket技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目驁D例程如圖15所示。ServerManager可以設(shè)定客戶(hù)端連接數(shù)目、數(shù)據(jù)項(xiàng)數(shù)目，創(chuàng)建用戶(hù)組和用戶(hù)，設(shè)置用戶(hù)讀/寫(xiě)以及創(chuàng)建數(shù)據(jù)項(xiàng)的權(quán)限（未設(shè)定權(quán)限的用戶(hù)對(duì)服務(wù)器不可訪(fǎng)問(wèn)）?？梢圆扇≡诎l(fā)布端發(fā)送多個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)的方法解決，即把實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、時(shí)間、及其他信息分別建立各自的數(shù)據(jù)項(xiàng)，之后經(jīng)采集服務(wù)器端的DataSocket為保證客戶(hù)端接收數(shù)據(jù)的一致性，采用數(shù)據(jù)屬性方法，把時(shí)間等信息作為數(shù)據(jù)屬性同實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)綁定后再進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)布。如果僅用DataSocket中的DataSocket會(huì)再次返回上一次的接收數(shù)據(jù)或讀不到數(shù)據(jù)，返回“0”值等，這些都是與測(cè)控過(guò)程無(wú)關(guān)的偽數(shù)據(jù)，反而導(dǎo)致接收端顯示的混亂。如果某次從DataSocket虛擬儀器技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合及其在測(cè)控領(lǐng)域中的應(yīng)用，是對(duì)傳統(tǒng)測(cè)控方式的一場(chǎng)革命。這樣既可以充分發(fā)揮服務(wù)器控制測(cè)試儀器的接口能力，又能發(fā)揮客戶(hù)機(jī)數(shù)據(jù)處理能力，而且便于系統(tǒng)的擴(kuò)展。采用外接電荷放大器，將對(duì)應(yīng)振動(dòng)加速度的電荷量轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)并放大后傳遞到數(shù)據(jù)采集卡。圖（a）為服務(wù)器端得程序結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)通信使用DataSocket從網(wǎng)絡(luò)上接收加速度信號(hào)。頻譜分析模塊選用快速傅里葉變換計(jì)算出時(shí)域信號(hào)的自功率；頻率單位轉(zhuǎn)換VI將自功率譜轉(zhuǎn)換為需要的格式；功率及頻率估值VI計(jì)算出自功率譜中的頻率峰值。如圖31硬件結(jié)構(gòu)圖計(jì)算機(jī)壓電傳感器數(shù)據(jù)采集卡電荷放大器被測(cè)對(duì)象LabVIEW如圖31 硬件結(jié)構(gòu)圖（1）加速度傳感器加速度傳感器主要測(cè)試振動(dòng)體的振動(dòng)加速度，機(jī)械振動(dòng)測(cè)量中常用的壓電式加速度傳感器，它是以某些材料受力后在其表面產(chǎn)生電荷的壓電效應(yīng)為轉(zhuǎn)換原理的傳感器，壓電式加速度傳感器輸出的電荷量與物體振動(dòng)加速度成比例，用適當(dāng)?shù)臏y(cè)試系統(tǒng)檢測(cè)出電荷量，就實(shí)現(xiàn)了對(duì)振動(dòng)加速度的測(cè)量。s2橫向靈敏度比：5%頻率范圍：~6000Hz安裝諧振：30kHz量 程：1000 m本系統(tǒng)采用DHF4型電荷放大器為例，電荷放大器上還具有低通濾波器和能按傳感器靈敏度調(diào)節(jié)放大倍數(shù)的適調(diào)放大器。2靈敏度：本儀器的輸出靈敏度與所配用的壓電傳感器的電荷靈敏度之間經(jīng)適調(diào)電位歸一之后與增益，開(kāi)關(guān)之間的關(guān)系如電荷靈敏度SQ的范圍1～輸出電壓mv/,1,10,100,1000。5頻率范圍及濾波器。1V,該檔滿(mǎn)輸出時(shí)頻率上限為10KHz) 。50mA ，輸出電壓：0～177。8過(guò)載顯示本儀器內(nèi)各輸出電壓超過(guò)177。重15V(約35mA) （3）數(shù)據(jù)采集卡系統(tǒng)中采用的數(shù)據(jù)采集卡是PCI6251，它是美國(guó)NI公司生產(chǎn)的多功能接口卡，此卡設(shè)計(jì)基于PCI總線(xiàn)，數(shù)據(jù)傳輸速率高，吞吐量大，是數(shù)據(jù)采集卡設(shè)計(jì)的主流，它是一塊性?xún)r(jià)比較好的產(chǎn)品，支持DMA方式和雙緩沖模式，保證了實(shí)時(shí)的信號(hào)不間斷采集與儲(chǔ)存。其工作原理是借助軟件來(lái)控制整個(gè) DAQ 系統(tǒng)，包括采集原始數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)等。數(shù)據(jù)采集卡工作原理如圖34所示。掃頻儀主要是采集部分連續(xù)輸出頻率并在一定的頻率范圍內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，便于觀(guān)察者讀取數(shù)據(jù)，同時(shí)將輸出頻率發(fā)送到服務(wù)器振動(dòng)測(cè)試程序當(dāng)中。所用到的鐵板在敲擊時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)頻率在60Hz左右，可以手動(dòng)更改掃頻儀前面板頻率設(shè)置選項(xiàng)中的頻率值，直到波形清晰、完整為止。模式設(shè)置為連續(xù)輸出（Continuous samples）。據(jù)此重新計(jì)算輸出刷新率。服務(wù)器的主要完成數(shù)據(jù)的采集、數(shù)字濾波、數(shù)據(jù)頻譜分析、采集數(shù)據(jù)情況的記錄、數(shù)據(jù)顯示、和數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程發(fā)送等功能。數(shù)據(jù)頻譜分析當(dāng)中，首先要進(jìn)行加窗處理，為了減小或抑制頻率泄露，由于實(shí)驗(yàn)中所用內(nèi)置電路壓電晶體加速度傳感器給出的靈敏度參數(shù)以g為單位。數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程發(fā)送主要用到Dstr VI對(duì)數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行控制，下面會(huì)詳細(xì)介紹，在此不加講解。（3） 振動(dòng)信號(hào)通過(guò)低通數(shù)字濾波器。（7） 通過(guò)加窗減少和抑制頻率泄露。圖44 振動(dòng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)服務(wù)器程序框圖 數(shù)據(jù)傳輸控制Dstr VI中對(duì)數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行控制，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)為振動(dòng)加速度波形數(shù)據(jù)和采樣率。對(duì)加速度信號(hào)的變化率的累加進(jìn)行積分，得到當(dāng)前的速度；在通過(guò)對(duì)速度變化率的累加進(jìn)行積分，得到當(dāng)前的位移值，積分得到速度值以后，轉(zhuǎn)換為mm/s；積分得到位移振幅值以后，轉(zhuǎn)換為181。加速度信號(hào)通過(guò)數(shù)組的轉(zhuǎn)化經(jīng)均值的求得加速度振幅平均值。時(shí)標(biāo)控件改變顯示的數(shù)據(jù)點(diǎn)間隔，以便于觀(guān)察波形。（2） 將加速度信號(hào)的變化率進(jìn)行積分得到當(dāng)前的速度值，再進(jìn)行速度變化率的累加，得到當(dāng)前位移。（5） 通過(guò)自功率譜VI得到時(shí)域信號(hào)的自功率譜。趨勢(shì)項(xiàng)是測(cè)試系統(tǒng)中某些因素引起的隨時(shí)間變化的長(zhǎng)周期系統(tǒng)誤差。Detrend VI的程序圖，如圖48所示。面板的參數(shù)的默認(rèn)值可以滿(mǎn)足一般實(shí)驗(yàn)的要求。圖51 掃描儀前面板圖52 服務(wù)器振動(dòng)測(cè)試前面板結(jié)束語(yǔ)基于虛擬儀器振動(dòng)測(cè)試硬件部分技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的比較成熟了，在此不加詳述，而網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)的技術(shù)日新月的的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器的相互滲透和推動(dòng)給測(cè)試測(cè)量領(lǐng)域帶來(lái)了前所未有的發(fā)展空間和機(jī)遇。遠(yuǎn)程虛擬測(cè)試系統(tǒng)使數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲(chǔ)為一體，為實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上高效、便捷的測(cè)試提供了很好的解決/方案。周老師一直以來(lái)與時(shí)俱進(jìn)的精神、一絲不茍的作風(fēng)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度令我感受頗深。感謝所有幫助過(guò)我的老師和同學(xué)！參考文獻(xiàn)[1] 熊詩(shī)波,[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.[2] 楊樂(lè)平,[M].北京:電子工業(yè)出版社,2003.[3] [M].北京:中國(guó)鐵道出版社,2003.[4] 鄭利鋒,[J].自動(dòng)化與儀器儀表,2002,(5),4~7.[5] 顧鼎明,[J].上海工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào),2002,(2),11[6] 曹軍義, Internet ，2001,6,2025.[7] ,2007,8,19.[8] ,2003,6,2729.[9] 王承，,2001,20 ,910.[10] 白日東，2006,12,4042.[11] 張毅，,2004.[12] ，2007,8,390.[13] LabVIEW ，2005,3，2022.[14] ，2002,9,2832.[15] 戴在平， LabVIEW ，2004,6,264.[16] 毛頓， 中用 DataSocket 術(shù),2002,2,41243.[17] 戴鵬飛, LabVIEW ,2006,2,52.[18] Instrumentation and 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The procedure of gathering card reading angle and position data (binary numeral quantity) from encoder is as follows: DAQmx sets the hypothesized channel to as the digital input, the physical channel as Dev1/port0/ine8:29 or line0:7, VIreading as digital 2D U32, N the channel N sampling. When the analog of acquisition card is output, flow chart program settings are as follows: DAQmx creates analog channel configuration as AO voltage analog output, sets maximum value and minimum value for the analog output voltage, write to DAQmx。 d T is differentiating time constant。s increase. Before the PID controller runs, the PID parameter should be adjusted to make its size to be moderate first. This control system uses trialanderror solution to determine that in the PID parameter the first setting is proportional part, where scaleup factor KP increases gradually, until it obtains