【正文】 指標(biāo)和被測信號的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)合理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)?？傊诰帉懗绦驎r(shí)，要盡可能的讓每一模塊都有一定的獨(dú)立性，模塊之間明確定義接口，模塊之間可以采用數(shù)據(jù)傳遞的形式進(jìn)行聯(lián)系。由于是NI公司的數(shù)據(jù)采集卡，因此不需要再編寫采集卡的驅(qū)動(dòng)程序，只需重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)，放入采集卡的驅(qū)動(dòng)光盤，按照提示就可以自動(dòng)完成安裝。在本程序中，輸出和采集并不是同步的，首先AI Start和AO Start沒有受同一時(shí)鐘源的控制，采集卡的模擬輸入和模擬輸出各有獨(dú)立的時(shí)鐘；其次它們并不是被同時(shí)啟動(dòng)的，AI Start要稍晚于AO Start，不過兩者的啟動(dòng)時(shí)間相差非常?。〞r(shí)間差在幾微秒內(nèi)），在要求不是特別嚴(yán)格的場合可以忽略不計(jì)。如果數(shù)據(jù)采集卡的地于信號地之間有電位差，而又不進(jìn)行隔離，那么就有可能形成接地回路，引起誤差；3濾波濾波的目的是從所測量的信號中除去不需要的成分。 各功能模塊的設(shè)計(jì) 硬件參數(shù)的控制 　　采集數(shù)據(jù)時(shí)首先要實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)采集卡和信號調(diào)理機(jī)箱的硬件控制，主要包包括對采樣通道、激勵(lì)電壓、濾波器截止頻率、輸入極限、觸發(fā)和采樣參數(shù)的設(shè)置。數(shù)據(jù)采集程序主要由AI Configure、AI Start 、AI Read 和AI Clear 四個(gè)函數(shù)構(gòu)成。然后采用同樣的原理順序執(zhí)行精調(diào),粗調(diào)與精調(diào)配合使電橋最接近平衡。 　　LabVIEW給定的AI Parameter可以設(shè)置并聯(lián)標(biāo)定,當(dāng)系統(tǒng)平衡后,就可以合并并聯(lián)標(biāo)定開關(guān)在AI READ輸出標(biāo)定后的測量值,但是不能即時(shí)得到系統(tǒng)的誤差。雙二階環(huán)濾波電路利用兩個(gè)以上的加法器、積分器等組成的運(yùn)算放大電路，根據(jù)要求的傳遞函數(shù)，引入適當(dāng)?shù)姆答仯瑯?gòu)成濾波電路。 進(jìn)行加窗分析時(shí)，使用 TriWin()，HanWin()，HamWin()等九種加窗函數(shù)對信號進(jìn)行加窗分析。傅立葉變換對的數(shù)學(xué)表述如下： LabWindows/CVI 在進(jìn)行頻域分析的時(shí)候，同樣需要運(yùn)用傅立葉變換這個(gè)數(shù)學(xué)工具對采集的時(shí)域信號進(jìn)行處理之后才能夠進(jìn)行頻域的各種分析。.R9Fb:nt3~S0 7bY39。集微網(wǎng)欲知半導(dǎo)體動(dòng)態(tài)，速上老杳吧LS6C0tC2y:g3E集微網(wǎng)欲知半導(dǎo)體動(dòng)態(tài)，速上老杳吧 H1y ejvamp。本軟件設(shè)計(jì)主要完成應(yīng)變信號數(shù)據(jù)的采集、管理、處理分析與結(jié)果輸出等。 生成測試報(bào)告　5 測量系統(tǒng)硬件組成和軟件設(shè)計(jì)集微網(wǎng)欲知半導(dǎo)體動(dòng)態(tài)，速上老杳吧y Ia4\5C T`uS}!n0cI
u)Eu0　　系統(tǒng)硬件部分主要包括雙孔梁、BP6120型半導(dǎo)體應(yīng)變片、全橋電路、通用PC機(jī)、數(shù)據(jù)采集卡、信號調(diào)理電路。 靜態(tài)標(biāo)定 數(shù)據(jù)回放 應(yīng)力及載荷顯示要進(jìn)行信號的頻域分析必須要將虛擬信號分析儀所采集到的信號由時(shí)域轉(zhuǎn)換到頻域。在LabWindows/CVI 中集成了豐富的時(shí)域分析函數(shù)與數(shù)學(xué)計(jì)算函數(shù)，用戶可以方便地使用。以全橋連接電路I的測試為例,當(dāng)初始輸入信號為零時(shí),在R3橋臂接入并聯(lián)標(biāo)定電路電阻后,其實(shí)際測試應(yīng)變ε=Vsignal/ VEX*GF, 理論應(yīng)變εs=Rg/GF(4Rs2Rg)。本文設(shè)計(jì)了自動(dòng)調(diào)零的程序,具體程序流程如圖3所示。相對于MAX,本測試系統(tǒng)采用第二種電橋平衡方式,用戶可以在LabVIEW前面板上通過粗調(diào)和精調(diào)電勢計(jì)的配合實(shí)現(xiàn)電橋平衡,可避免軟件補(bǔ)償?shù)娜秉c(diǎn)。很多信號調(diào)理模塊都提供電流源和電壓源以便傳給傳感器提供激勵(lì)5 線性化許多傳感器對被測的響應(yīng)是非線性的，因而需要對其輸出信號進(jìn)行線性化，以補(bǔ)償傳感器帶來的誤差。使調(diào)理后信號的電壓范圍和A/D的電壓范圍相匹配，信號調(diào)理模塊應(yīng)盡可能靠近信號源或傳感器，使得信號在受到傳輸信號的環(huán)境噪聲影響之前已被放大，使噪聲比得到改善。其工作流程如下：首先通過AO Config VI設(shè)置好輸出參數(shù)，通過AI Config VI設(shè)置好輸入?yún)?shù)；然后將準(zhǔn)備好的波形數(shù)據(jù)通過AO Write VI寫入輸出緩沖區(qū)；接著由AO Start VI啟動(dòng)模擬輸出，AI Start VI啟動(dòng)模擬輸入（要將number of scans to acquire的參數(shù)設(shè)為0，這樣才能連續(xù)采集）；在While循環(huán)中，AI Read VI連續(xù)從輸入緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)，輸出緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)經(jīng)AO Write VI被送到DAC輸入端，經(jīng)轉(zhuǎn)換后輸出，直到用戶按下了STOP按鈕或程序出錯(cuò)才結(jié)束。它有16個(gè)模擬輸入通道（對差分輸入是8對模擬輸入通道）、2個(gè)模擬輸出通道、8個(gè)數(shù)字量I/O、2個(gè)24位的計(jì)數(shù)器（用于計(jì)時(shí)/計(jì)數(shù)功能）。一種是采用面向?qū)ο蟮目梢暬母呒壘幊陶Z言，如VC++、VB和Delphi等編寫虛擬儀器的軟件，這種方法實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)靈活性高，易于擴(kuò)充和升級維護(hù)。多路模擬開關(guān)可以分時(shí)選通來自多個(gè)輸入通道的某一路信號，這樣在多路開關(guān)后的單元電路，只需一套即可，也可以采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行多路選擇控制。 　　3 虛擬儀器系統(tǒng)的組建方案 　　在虛擬儀器系統(tǒng)的組建方案，主要包括底層硬件、軟硬件接口、應(yīng)用程序以及驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)與開發(fā)。應(yīng)用工程師為帶GPIB接口儀器所寫的軟件，也可以于VXI系統(tǒng)或具有RS232接口的設(shè)備上，這樣不但大大縮短了應(yīng)用程序的開發(fā)周期，而且徹底改變了測試軟件開發(fā)的方式和手段。儀器驅(qū)動(dòng)器與通信接口及使用開發(fā)環(huán)境相聯(lián)系，它提供一種高級的、抽象的儀器映像，它還能提供特定的使用開發(fā)環(huán)境信息。NI公司從一開始就推出豐富而又簡潔的虛擬儀器開發(fā)軟件。如測速發(fā)電機(jī)、流量傳感器等信號調(diào)理：它的作用包括信號放大或衰減、濾波、隔離、保護(hù)等。溫度變化引起的電阻變化是客觀存在的，但不希望在測量結(jié)果中反映出來。它們具有靈敏度高(比金屬應(yīng)變片大50～100倍左右)，機(jī)械滯后小，體積小，耗電少等優(yōu)點(diǎn)。這種橋式測量電路，可以靈敏地測量極微小的電阻變化。集微網(wǎng)欲知半導(dǎo)體動(dòng)態(tài)，速上老杳吧。 PXI 型高精度集成虛擬儀器測試系統(tǒng)PXI總線在機(jī)械、電氣和軟件特性方面充分發(fā)揮了PCI 總線的全部優(yōu)點(diǎn), 具有高度的可擴(kuò)展性、良好的兼容性、極高的傳輸速率, 以及比VXI 更高的性價(jià)比, 因此, 基于PXI 總線的虛擬儀器硬件將會得到越來越廣泛的應(yīng)用。 　　PC插卡→并口式→串口USB方式（適合于普及型的廉價(jià)系統(tǒng)，有廣闊的應(yīng)用發(fā)展前景）PC插卡式于80年代初問世，并行口方式于1995年問世，串口USB方式于1999年問世。由于它的標(biāo)準(zhǔn)開放、結(jié)構(gòu)緊湊、數(shù)據(jù)吞吐能力強(qiáng)、定時(shí)和同步精確、模塊可重復(fù)利用、眾多儀器廠家支持的優(yōu)點(diǎn)，很快得到廣泛的應(yīng)用。美國LINK公司的DSO2XXX系列虛擬儀器,它們的最大好處是可以與筆記本計(jì)算機(jī)相連，方便野外作業(yè)，又可與臺式PC機(jī)相連，實(shí)現(xiàn)臺式和便攜式兩用，非常方便。隨著產(chǎn)品在功能上不斷地趨于復(fù)雜，工程師們通常需要集成多個(gè)測量設(shè)備來滿足完整的測試需求，而連接和集成這些不同設(shè)備總是要耗費(fèi)大量的時(shí)間。　　同其他技術(shù)相比，虛擬儀器技術(shù)具有四大優(yōu)勢：　　性能高　　虛擬儀器技術(shù)是在PC技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，所以完全繼承了以現(xiàn)成即用的PC技術(shù)為主導(dǎo)的最新商業(yè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，包括功能超卓的處理器和文件I/O，使您在數(shù)據(jù)高速導(dǎo)入磁盤的同時(shí)就能實(shí)時(shí)地進(jìn)行復(fù)雜的分析。因此,雖然傳統(tǒng)應(yīng)變儀在測量的精度、穩(wěn)定性和可靠性等方面都已經(jīng)比較成熟,但是難以滿足應(yīng)變測量內(nèi)容的多樣性對應(yīng)變測量儀器提出的各種不同的要求。LabVIEW。最后,利用測試系統(tǒng)進(jìn)行了測試實(shí)驗(yàn)。虛擬儀器技術(shù)以計(jì)算機(jī)為核心,是目前測試技術(shù)的發(fā)展方向,但其軟件開發(fā)過程較復(fù)雜,限制了虛擬儀器技術(shù)在應(yīng)變測試領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展。應(yīng)變。以應(yīng)變測量為基礎(chǔ)的機(jī)械量測量的內(nèi)容極其廣泛，例如測量對象的受力、變形、應(yīng)力、位移、扭矩以及材料的力學(xué)性質(zhì)等等。自1986年問世以來，世界各國的工程師和科學(xué)家們都已將NI LabVIEW圖形化開發(fā)工具用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期的各個(gè)環(huán)節(jié)，從而改善了產(chǎn)品質(zhì)量、縮短了產(chǎn)品投放市場的時(shí)間，并提高了產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)效率。這得益于NI軟件的靈活性，只需更新計(jì)算機(jī)或測量硬件，就能以最少的硬件投資和極少的、甚至無需軟件上的升級即可改進(jìn)整個(gè)系統(tǒng)。Labview/cvi是基于文本編程的程序員提供高效的編程工具，通過三種編程語言Visual C++,Visual Basic,Labviews/cvi構(gòu)成測試系統(tǒng)，它充分利用計(jì)算機(jī)的總線、機(jī)箱、電源及軟件的便利。它的出現(xiàn)使電子測量獨(dú)立的單臺手工操作