【正文】 d T is differentiating time constant。 Timing VI is set to the sampling clock mode。 Data Socket。周老師一直以來與時俱進(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。圖51 掃描儀前面板圖52 服務(wù)器振動測試前面板結(jié)束語基于虛擬儀器振動測試硬件部分技術(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)計的技術(shù)日新月的的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)化測試技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器的相互滲透和推動給測試測量領(lǐng)域帶來了前所未有的發(fā)展空間和機(jī)遇。Detrend VI的程序圖，如圖48所示。（5） 通過自功率譜VI得到時域信號的自功率譜。時標(biāo)控件改變顯示的數(shù)據(jù)點間隔，以便于觀察波形。對加速度信號的變化率的累加進(jìn)行積分，得到當(dāng)前的速度；在通過對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。（7） 通過加窗減少和抑制頻率泄露。數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程發(fā)送主要用到Dstr VI對數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行控制，下面會詳細(xì)介紹，在此不加講解。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。模式設(shè)置為連續(xù)輸出（Continuous samples）。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)，便于觀察者讀取數(shù)據(jù)，同時將輸出頻率發(fā)送到服務(wù)器振動測試程序當(dāng)中。其工作原理是借助軟件來控制整個 DAQ 系統(tǒng)，包括采集原始數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)等。重50mA ，輸出電壓：0～177。5頻率范圍及濾波器。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。如圖31硬件結(jié)構(gòu)圖計算機(jī)壓電傳感器數(shù)據(jù)采集卡電荷放大器被測對象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試振動體的振動加速度，機(jī)械振動測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加速度成比例，用適當(dāng)?shù)臏y試系統(tǒng)檢測出電荷量，就實現(xiàn)了對振動加速度的測量。網(wǎng)絡(luò)通信使用DataSocket從網(wǎng)絡(luò)上接收加速度信號。采用外接電荷放大器，將對應(yīng)振動加速度的電荷量轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘柌⒎糯蠛髠鬟f到數(shù)據(jù)采集卡。虛擬儀器技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合及其在測控領(lǐng)域中的應(yīng)用，是對傳統(tǒng)測控方式的一場革命。會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，這些都是與測控過程無關(guān)的偽數(shù)據(jù)，反而導(dǎo)致接收端顯示的混亂。為保證客戶端接收數(shù)據(jù)的一致性，采用數(shù)據(jù)屬性方法，把時間等信息作為數(shù)據(jù)屬性同實時數(shù)據(jù)綁定后再進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)布。ServerManager可以設(shè)定客戶端連接數(shù)目、數(shù)據(jù)項數(shù)目，創(chuàng)建用戶組和用戶，設(shè)置用戶讀/寫以及創(chuàng)建數(shù)據(jù)項的權(quán)限（未設(shè)定權(quán)限的用戶對服務(wù)器不可訪問）。傳遞數(shù)據(jù)的3個部分，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)器放在一臺機(jī)器上，將其作為測控服務(wù)器，而接收數(shù)據(jù)的程序在另一臺機(jī)器上運(yùn)行，將其作為客戶機(jī)。API提供了一個用于多樣編程語言、多種數(shù)據(jù)類型通訊的單一接口，它在LabView中的形式之一是兩個函數(shù)DataSocketDatasocketServer。DataSocket技術(shù)是一種簡單易用的網(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、定義協(xié)議、創(chuàng)建連接、字節(jié)流處理、錯誤處理等），使測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)化虛擬儀器測試系統(tǒng)。遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖13所示。使用 DataSocket 技術(shù)進(jìn)行通信時服務(wù)器和客戶端的計算機(jī)上必須都運(yùn)行 DataSocket ServerDataSocket 對外提升資源定位接口和功能調(diào)用接口，通過同意資源定位符（URL）對數(shù)據(jù)的傳輸目的地進(jìn)行定位，讀數(shù)據(jù)時為源地址，寫數(shù)據(jù)時為宿地址。DataSocket 包括 DataSocket Server Manager（以下簡稱 Manager），DataSocket Server和 DataSocket API 一部分。圖12描述了 DataSocket 的體系結(jié)構(gòu)。因此構(gòu)建基于Internet上的遠(yuǎn)程虛擬儀器實驗系統(tǒng)已經(jīng)成為虛擬儀器應(yīng)用發(fā)展的一個重要的環(huán)節(jié)?；谔摂M儀器的遠(yuǎn)程測試系統(tǒng)應(yīng)用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，虛擬儀器技術(shù)以及 LabVIEW 語言的特點，實現(xiàn)了測試系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化、遠(yuǎn)程化、自動化，降低了測試系統(tǒng)成本，提高了測試效率，在自動控制、測控領(lǐng)域以及教學(xué)科研中具有廣泛的應(yīng)用。摘要基于虛擬儀器技術(shù)的遠(yuǎn)程振動測試系統(tǒng)設(shè)計專 業(yè)：測控技術(shù)與儀器 學(xué) 號：20070310110214學(xué)生姓名：王通海 指導(dǎo)老師：周建民摘要隨著計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子技術(shù)與儀器技術(shù)的發(fā)展及深層次的結(jié)合，虛擬儀器技術(shù)及以 Internet 為核心的網(wǎng)絡(luò)化測控系統(tǒng)得到進(jìn)一步發(fā)展，使得人們組建復(fù)雜、遠(yuǎn)程和范圍較大的測試任務(wù)變得相對容易，為實現(xiàn)資源共享，共同完成測試任務(wù)提供了很大方便，尤其在危險的、測試人員難以進(jìn)入的場地，如核爆炸現(xiàn)場、海底、高寒山區(qū)、管道內(nèi)部等。關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)程測試；振動測試；虛擬儀器；LabVIEW；DataSocketIAbstractDesign on Test system of Remote vibration Based on Virtual instrument technologyAbstractWith the development and bine of technology of puter, network and electron, the technology of virtual instrument and network testing building on Internet are be further developed, which make it easy to set up plicated, remote and wide area the network testing system. The system provide convenience to realize resources share and finish together testing, especially in the place which is dangerous and unable to get in, such as nuclear explosion, the bottom of the sea, the mountain area of high and cold, the internal part of channel and so on. So it is necessary to design the remote virtual testing system.Remote testing system based on virtual instrument is a network testing system in Internet, which is based on the technology of virtual instrument, Web publish and puter network. In order to design and realize the remote virtual testing system, this dissertation includes the following work:First, the dissertation analyze the model of network testing system network test system, and bring forward to design the remote virtual testing system with the C/S and B/S hybrid model, and analyze and study the technology of virtual instrument, remote data acquire and remote data transmission.Then, according to system requirements, design the overall program of remote virtual testing system based on the LabVIEW software platform, and through designing onsite testing server unit, server monitoring unit and remote users testing unit to plete the detailed design of the system. Finally, According to the traditional mechanical vibration test equipment shortage. Lans LabVIEW software design based on a remote vibration parameters testing and dynamic characteristic analysis system, this system in the server using DataSocket vibration signal collecting technologies to realize data transmission。遠(yuǎn)程虛擬儀器結(jié)構(gòu)模式如圖11所示。 DataSocket 可以訪問本地文件以及 HTTP 和 FTP 服務(wù)器上的數(shù)據(jù)，并為低層通信協(xié)議提供了統(tǒng)一的 API 函數(shù)，編程人員無需為不同的數(shù)據(jù)格式和通信協(xié)議編寫具體的通信程序代碼。Manager 是一個獨(dú)立運(yùn)行的程序，主要功能有：設(shè)置 DataSocket Server 連接的客戶端程序的最大數(shù)目和創(chuàng)建數(shù)據(jù)項的最大數(shù)目：創(chuàng)建用戶組和用戶；設(shè)置用戶創(chuàng)建和讀寫數(shù)據(jù)項的權(quán)限；限制身份不明的客戶對服務(wù)器進(jìn)行訪問和攻擊。在資源定位符中標(biāo)明數(shù)據(jù)的傳輸協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)標(biāo)志和數(shù)據(jù)緩沖區(qū)變量。其中測控服務(wù)器作為測量發(fā)布節(jié)點，主要完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)發(fā)布以及將采集的數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中的功能。LabView開發(fā)環(huán)境安裝后就會在Windows的程序菜單中增加National其中，DataSocketServerRead本課題便是采用了后者的方案來實現(xiàn)遠(yuǎn)程測控的。另外，DataSocket傳輸數(shù)據(jù)的端口使用3015，此端口已經(jīng)通過IANA（Internet地址分配機(jī)構(gòu)）注冊為DSTP協(xié)議專用端口，因此可以在防火墻外部的計算機(jī)上運(yùn)行DataSocket服務(wù)器，同時可保證在防火墻內(nèi)部的計算機(jī)上安全地運(yùn)行數(shù)據(jù)發(fā)布等應(yīng)用程序DataSocket傳輸?shù)臄?shù)據(jù)本身包含很小的頭文件，因此，數(shù)據(jù)傳輸速度快，適合于在網(wǎng)絡(luò)上大量實時數(shù)據(jù)的傳輸。這樣在服務(wù)器和客戶端之間傳遞的是實時數(shù)據(jù)、時間等內(nèi)容的綁定整體，所有的傳遞信息同時到達(dá)數(shù)據(jù)接收端，之后再由接收端利用數(shù)據(jù)屬性來提取相應(yīng)的數(shù)據(jù)。為解決這個問題，即要保證客戶端接收數(shù)據(jù)的一致性，可采用上面提出的數(shù)據(jù)屬性方法，把標(biāo)識號與實時數(shù)據(jù)綁定、打包后后再進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)布。應(yīng)用LabVIEW作為虛擬儀器軟件開發(fā)平臺，為開發(fā)高性能的計算機(jī)測控系統(tǒng)提供了極大的便利。本實驗設(shè)計基于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的實驗，進(jìn)行振動實驗的測試實驗室的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以是校園網(wǎng)的一部分，要求它在邏輯上是一種總線型結(jié)構(gòu)，實驗室中任何一臺計算機(jī)發(fā)出的消息都能被所有的計算機(jī)收到。 正弦信號由DAQ卡輸出 網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)采集數(shù)字濾波信號發(fā)生器 加速度信號在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布 加窗頻譜分析（a） 服務(wù)器端軟件結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)字濾波加窗頻譜分析 加速度信號 振動頻率 消除趨勢項積分消除趨勢項積分 速度 位移 （b） 振動測試系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)圖22 振動測試系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)數(shù)字濾波部分采用“信號處理濾波器”函數(shù)子選板的Butterworth濾波器VI，設(shè)置為低通濾波，濾波信號中的噪音和不需要的頻率成分。它有體積小，重量輕，靈敏度高和頻率范圍寬的優(yōu)點，在振動測試中應(yīng)用最為普遍。DHF4型電荷放大器與壓電傳感器相配合，用于測量機(jī)械振動或沖擊壓力的測量。上限截止頻率：100KHz 。10V 。量： 。信號經(jīng)多路轉(zhuǎn)換開關(guān)在軟件設(shè)定的采樣頻率的控制下，巡回采集并由可編程放大器放大，信號經(jīng)采樣保持和 ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換）單元后被量化成數(shù)字信號，經(jīng)存儲單元進(jìn)入微機(jī)的顯示緩沖區(qū)，最后由圖形顯示設(shè)備接口 API 函數(shù)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的像素在屏幕上顯示出波形。輸出的振動頻率為被測物體的固有頻率。（4） 將波形數(shù)據(jù)寫到輸出緩沖區(qū)。通過MAX中Data Neighborhood項進(jìn)行設(shè)置，可以設(shè)置數(shù)據(jù)輸入的測試任務(wù)通道，由于電荷放大器將電荷量放大以電壓的形式輸出，所以選擇模擬輸入任務(wù)中的電壓項，并選選擇相應(yīng)的模擬輸入“ai0”通