現(xiàn)代傳感系統(tǒng)概述ppt課件-資料下載頁
2025-01-15 03:06本頁面
【正文】 ， 把計算機強大的計算處理能力和儀器硬件的測量 、 控制能力結合在一起 ， 大大縮小了儀器硬件的成本和體積 ， 并通過軟件實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的顯示 、 存儲以及分析處理 。 由于計算機性能以每半年提高一倍的速度飛速發(fā)展 ， 已把傳統(tǒng)儀器遠遠拋到后面 。 虛擬儀器的組成與特點 虛擬儀器的硬件支持 ? 從虛擬儀器的組成看 ， 計算機 是虛擬儀器的硬件 平臺 ， 作為輸入 /輸出接口的具有高性能測試功能的硬件模塊 是硬件支持的 核心 。 ? 儀器制造商提供了具有不同功能的儀器硬件模塊 ，如高速數(shù)字化儀 、 動態(tài)信號分析儀 、 信號源 、 數(shù)字I/O、 計數(shù)器 /定時器 、 圖像采集 、 運動控制 、 分布式 I/O等模塊 。 ? 不同功能的儀器模塊又可以使用不同的接口標準 ，如 PCMCIA、 PCI、 PXI、 VXI、 USB等以適應不同的計算機平臺 。 網(wǎng)絡化虛擬儀器 ? 網(wǎng)絡化虛擬儀器是在虛擬儀器的基礎上增加網(wǎng)絡通訊能力 ， 具有測量儀器和網(wǎng)絡服務器的雙重功能 。 ? 根據(jù)客戶端和服務器的不同 ， 網(wǎng)絡化虛擬儀器包括基于 Client/Server模式的虛擬儀器和基于 Web的網(wǎng)絡化虛擬儀器 。 網(wǎng)絡化 虛擬儀器： Client/Server模式 ? 將儀器的不同功能模塊分解到不同的計算機上 ， 數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡傳輸 。 一臺計算機作為服務器采集數(shù)據(jù) ， 并將數(shù)據(jù)傳遞給其它作為客戶的計算機 ， 同時這臺計算機也可以作為客戶接收其它計算機傳來的數(shù)據(jù)和指令 。 客戶 Client 服務器應用程序 數(shù)據(jù)庫 服務器 Server Inter 數(shù)據(jù)采集 儀器控制 數(shù)據(jù)分析 結果顯示 …… 客戶端應用程序首先打開一個服務器的連接 ， 發(fā)送命令到服務器并得到反饋信息 。 如果連接正確 ， 則開始接收服務器傳來的數(shù)據(jù)；否則返回錯誤信息 。 最后關閉與服務器的連接 。 服務器端應用程序首先進行初始化等 ， 然后開始等待客戶端的連接命令 ， 與客戶端的連接一旦建立 ， 根據(jù)客戶端的命令傳輸相應的數(shù)據(jù) ， 直到連接關閉 。 網(wǎng)絡化 虛擬儀器： Web模式 ? 虛擬儀器技術與面向 Inter的 Web技術的有機結合 。 虛擬儀器的主要工作是把傳統(tǒng)儀器的前面板移植到普通計算機上 ， 利用計算機的資源處理相關的測試需求 。 基于Web的虛擬儀器則更進一步 ， 它把儀器的前面板移植到Web頁面上 ， 通過 Web服務器處理相關的測試需求 。 虛擬儀器應用設計 ? 溫度監(jiān)測系統(tǒng) ： DAQ(Data Acquisition)即數(shù)據(jù)采集儀器是一種典型的虛擬儀器 ， 具有性價比高 、 設計手段靈活 、 通用性強的優(yōu)點 。 一個典型數(shù)據(jù)采集卡的功能有模擬輸入 、 模擬輸出 、 數(shù)字 I/O、 計數(shù)器 /計時器等 ， 這些功能分別由相應的電路來實現(xiàn) 。 虛擬儀器應用設計 ? ① 需求分析和制定技術方案：選擇具有 PCI接口的臺式 PC作為計算機平臺 ， 選擇 AD590作為溫度傳感器 ， 選擇 NI公司的 PCI6220M系列低成本數(shù)據(jù)采集卡作為儀器硬件 。 ? ② 操作系統(tǒng)和系統(tǒng)軟件開發(fā)環(huán)境：選用臺式 PC通常應用的 WindowsXP作為操作系統(tǒng)；選用 NI公司的LabVIEW作為軟件開發(fā)環(huán)境 ， LabVIEW是一種圖形化的開發(fā)語言 ， 用來進行數(shù)據(jù)采集和控制 、 數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)表達 。 虛擬儀器應用設計 ③ 硬件的安裝 虛擬儀器應用設計 ④ 應用軟件編程調(diào)試 思考題 1. 現(xiàn)代傳感系統(tǒng)的基本結構是什么？ 2. 什么是分布式測量系統(tǒng)？分布式測量系統(tǒng)有什么結構特征？ 3. 什么是現(xiàn)場總線系統(tǒng)？其典型協(xié)議都有哪些，簡要說明各有什么特點？ 4. 促使現(xiàn)場總線儀表產(chǎn)生的兩個因素是什么？ 5. 簡述現(xiàn)場總線儀表有哪些優(yōu)點？ 6. 虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器有什么不同？ 7. 你在學習工作過程中應用過的儀器中，哪些是虛擬儀器構造的？請舉幾個實例。 8. 試從各個方面比較分布式測量系統(tǒng)、現(xiàn)場總線系統(tǒng)、虛擬儀器。 參考資料 （插 圖）
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