【正文】 該系統(tǒng)使用了光報警，并實時記錄報警時刻和報警值，以及導(dǎo)出文本文件功能。具體程序見圖20。Windows系統(tǒng)把CPU的運行分成許多小的時間片，按各個進程和進程內(nèi)線程的優(yōu)先級進行分配，從而使多個程序能“同時”運行。 程序設(shè)計的模塊化原則模塊化結(jié)構(gòu)是所有設(shè)計良好的軟件系統(tǒng)的基本特點，任何一個大的程序系統(tǒng)，總是由若干功能相對獨立的模塊組成。 數(shù)據(jù)采集卡(DAQ卡)的組成1）多路開關(guān)。圖17說明了一個NRSE測量系統(tǒng)，其中AISENSE是測量的公共參考端，AIGND是系統(tǒng)的地。1）接地信號接地信號，就是將信號的一端與系統(tǒng)地連接起來，如大地或建筑物的地。這種信號包括一系列的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，信息就包含在狀態(tài)轉(zhuǎn)化發(fā)生的數(shù)目、轉(zhuǎn)換速率、一個轉(zhuǎn)換間隔或多個轉(zhuǎn)換間隔的時間里。6）數(shù)字信號調(diào)理 即使傳感器直接輸出數(shù)字信號，有時也有必要進行調(diào)理，其作用是將傳感器輸出的數(shù)字信號進行必要的整形或電平調(diào)整。因為被測試對象的信號來源已經(jīng)是變換好了的電信號，所以傳感器部分在設(shè)計中沒有得到具體體現(xiàn)，但是這部分是設(shè)計過程中必需要考慮的。所有x(0)，x(△t)，x(2△t)都是采樣值。但并非畫出兩個控件后程序就可以運行，在前面板后還有一個與之對應(yīng)的流程圖。 虛擬儀器的軟件結(jié)構(gòu)虛擬儀器技術(shù)的核心是軟件，其軟件基本結(jié)構(gòu)如圖3所示。虛擬儀器的組成與傳統(tǒng)儀器一樣，主要由數(shù)據(jù)采集與控制、數(shù)據(jù)分析和處理、結(jié)果顯示三部分組成。虛擬儀器以通用計算機和配備標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字接口的測量儀器（包括GPIB、RS232等傳統(tǒng)儀器以及新型的VXI模塊化儀器）為基礎(chǔ)，將儀器硬件連接到各種計算機平臺上，直接利用計算機豐富的軟硬件資源，將計算機硬件（處理器、存儲器、顯示器）和測量儀器（頻率計、示波器、信號源）等硬件資源與計算機軟件資源（包括數(shù)據(jù)的處理、控制、分析和表達、過程通訊以及圖形用戶界面）有機的結(jié)合起來。近年來，以計算機為中心、以網(wǎng)絡(luò)為核心的網(wǎng)絡(luò)化測控技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)化測控系統(tǒng)得到越來越多的應(yīng)用，尤其是在航空航天等國防科技領(lǐng)域。網(wǎng)絡(luò)化的測控系統(tǒng)大體上由兩部分組成：測控終端與傳輸介質(zhì)，隨著個人計算機的高速發(fā)展，測控終端的位置越來越多的被個人計算機所占據(jù)，其中，軟件系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)的核心，甚至是整個測控系統(tǒng)的靈魂，應(yīng)用于測控領(lǐng)域的軟件系統(tǒng)稱為監(jiān)控軟件。 虛擬儀器的特點及優(yōu)勢虛擬儀器是基于計算機的功能化硬件模塊和計算機軟件構(gòu)成的電子測試儀器，而軟件是虛擬儀器的核心[6][7][8]，如圖1所示，其中軟件的基礎(chǔ)部分是設(shè)備驅(qū)動軟件，而這些標(biāo)準(zhǔn)的儀器驅(qū)動軟件使得系統(tǒng)的開發(fā)與儀器的硬件變化無關(guān)。如圖2所示。用戶可以采用各種編程軟件來開發(fā)自己所需要的應(yīng)用軟件。2）流程圖：流程圖提供VI的圖形化源程序。這樣信號x(t)可以用一組分散的采樣值來表示：{x(0)，x(△t)，x(2△t)，x(3△t)，…，x(k△t)，…}圖4顯示了一個模擬信號和它采樣后的采樣值。 信號調(diào)理從傳感器得到的信號大多要經(jīng)過調(diào)理才能進入數(shù)據(jù)采集設(shè)備，信號調(diào)理功能包括放大、隔離、濾波、激勵、線性化等。大多數(shù)數(shù)字信號調(diào)理模塊還提供其他一些電路模塊，使得用戶可以通過數(shù)據(jù)采集卡的數(shù)字I/O比直接控制電磁閥、電燈、電動機等外部設(shè)備。圖 11 脈沖信號2）模擬信號(Analog)模擬直流信號(DC)是靜止的或變化非常緩慢的模擬信號，如圖12所示。因為信號用的是系統(tǒng)地，所以與數(shù)據(jù)采集卡是共地的。圖 17 十六通道NRSE測量系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集板卡的性能與眾多因素相關(guān)，要根據(jù)具體情況來具體分析。將各路信號輪流切換至放大器的輸入端，實現(xiàn)多參數(shù)多路信號的分時采集。好的軟件結(jié)構(gòu)應(yīng)體現(xiàn)自頂向下的控制方式，模塊之間的控制表現(xiàn)為統(tǒng)帥和從屬的關(guān)系。在同一進程內(nèi)的不同線程都在自己的時間片內(nèi)執(zhí)行，避免了相互在時間上可能的沖突。圖20采集數(shù)據(jù)保存程序 歷史數(shù)據(jù)查詢程序圖21歷史數(shù)據(jù)查詢程序歷史數(shù)據(jù)查詢，因為已經(jīng)把采集的數(shù)據(jù)保存在tdms文件里了，所以歷史數(shù)據(jù)的查詢只需要從文件里檢索出來就行了，該程序能夠顯示歷史數(shù)據(jù)表格和對應(yīng)的波形圖，此外還有把tdms文件轉(zhuǎn)換成文本文件的功能。具體界面見圖26報警記錄界面。圖25 歷史數(shù)據(jù)表格顯示界面 報警記錄報警是實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一個必須的功能，報警有實時指示，如聲音或光報警。19數(shù)據(jù)采集程序 數(shù)據(jù)保存程序數(shù)據(jù)保存是把采集來的數(shù)據(jù)保存到tdms文件里。 Windows的多線程機制Windows是一個多任務(wù)操作系統(tǒng)，每個運行的程序?qū)?yīng)著一個進程，而在一個進程內(nèi)又可以有幾個線程。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的性能在很大程度上取決于其應(yīng)用軟件的研究與開發(fā)，所以在明確了系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)之后，應(yīng)該采用好的程序開發(fā)方法，如結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法、模塊化思想、多線程以及軟件系統(tǒng)的評價標(biāo)準(zhǔn)等等。電壓取值范圍從0到10V，增益為50，則理想分辯電壓是：5）I/O通道數(shù)該參數(shù)表明了數(shù)據(jù)采集卡所能夠采集的最多的信號路數(shù)。圖16十六通道RSE測量系統(tǒng)3）無參考地單端測量系統(tǒng)(NRSE)在NRSE測量系統(tǒng)中，信號的一端接模擬輸入通道，另一端接一個公用參考端，但這個參考端電壓相對于測量系統(tǒng)的地來說是不斷變化的。測量系統(tǒng)可以分為差分(Differential)、參考地單端(RSE)、無參考地單端(NRSE)三種類型。圖10 開關(guān)信號第二類數(shù)字信號是脈沖信號(Pulse Train)，如圖11所示。目前，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)也可以利用軟件來解決這一問題。 采集系統(tǒng)的一般組成 傳感器傳感器部分是跟外界溝通的門戶，負責(zé)把外界的各種物理信息，如光、壓力、溫度、聲音等物理信號變成電信號。t＝0，△t，2△t，3△t……等等，x(t)的數(shù)值就被稱為采樣值。1）前面板：前面板是圖形用戶界面，也就是VI的虛擬儀器面板，這一界面上有用戶輸入和顯示輸出兩類對象，具體表現(xiàn)有開關(guān)、旋鈕、圖形以及其他控制和顯示對象。對我國大多數(shù)用戶來說，它具有很高的性能價格比，是一種特別適合我國國情的虛擬儀器方案。以通用的計算機硬件及操作系統(tǒng)為依托，實現(xiàn)各種儀器功能，虛擬儀器主要是指這種方式[9]。該技術(shù)把儀器分為計算機、儀器硬件和應(yīng)用軟件三部分。20世紀(jì)70年代以來，計算機、微電子等技術(shù)迅猛發(fā)展，在其推動下，測控儀器與技術(shù)不斷進步，相繼誕生了智能儀器、PC儀器、VXI儀器、虛擬儀器及互換性虛擬儀器等微機化儀器及其自動測控系統(tǒng)，計算機與現(xiàn)代化儀器設(shè)備間的界限日漸模糊，測控領(lǐng)