【正文】 其 DAQ節(jié)點在 All Functions→User Libraries中 ， 如圖 830所示 。利用研華 I/O接口設(shè)備 PCI 1711型數(shù)據(jù)采集板卡組成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 。 該 PCI測試系統(tǒng)可以采集和顯示一路信號 ， 參數(shù)為： 頻率范圍 0～ 1 MHz；幅值范圍 ～ 6 V。 當完成了設(shè)計后 ， 若流程圖設(shè)計窗口工具條中的箭頭圖標顯示為 ， 就說明我們的流程圖設(shè)計是正確的 ， 接下來可以運行檢驗該程序了 。 ① 對于虛擬信號發(fā)生器而言 ， 它的主要功能就是為我們提供激勵信號 ， 所以在流程圖設(shè)計中 ， 我們首先要選擇一個產(chǎn)生信號的圖標以及用于循環(huán)控制的 While循環(huán) 。 根據(jù)傳統(tǒng)信號發(fā)生器面板控鍵的功能 ， 利用 LabVIEW中的控制模板 ， 分別在設(shè)計面板上放入模擬實際信號發(fā)生器控鍵的數(shù)據(jù)輸入控鍵 、 顯示器 、 數(shù)據(jù)輸出控件 、 開關(guān)和選擇器 。 第 8章 智能測試系統(tǒng)設(shè)計及虛擬儀器 例 1 基于 LabVIEW信號發(fā)生器的設(shè)計 。 第 8章 智能測試系統(tǒng)設(shè)計及虛擬儀器 2) LabVIEW 提供了許多定時的節(jié)點 ， 它們主要完成關(guān)于時間的計算 、 換算和定時等功能 ， 同時 ， LabVIEW還提供了一些顯示提示信息的對話框 ， 這些節(jié)點并不處理任何信息 ， 只是輸出用戶信息 ， 對話框包括提示對話框和輸入對話框兩種 。 第 8章 智能測試系統(tǒng)設(shè)計及虛擬儀器 4． LabVIEW程序設(shè)計的其他有關(guān)問題 1) 人機交互界面 人機交互過程主要是對程序的控制和對程序執(zhí)行結(jié)果的觀察 ， 因此人機交互界面的定制包含兩個方面的內(nèi)容：一是程序運行時界面的顯示模式；二是程序?qū)Σ僮鞯捻憫?yīng)方式 。 第 8章 智能測試系統(tǒng)設(shè)計及虛擬儀器 (6) 數(shù)據(jù)觀察 。 探針的設(shè)置方法有二： 利用工具模板上的 “ 探針 ” 工具 ， 用鼠標左擊欲放置探針的連接線 。 按下單步執(zhí)行按鈕 ， 閃爍的節(jié)點被執(zhí)行 ， 下一個將要執(zhí)行的節(jié)點變?yōu)殚W爍 ， 表明它將執(zhí)行 。 用工具模板上的 “ 斷點 ” 工具點擊希望設(shè)置或者清除斷點的地方 ， 該處即為所設(shè)置的斷點 。 第 8章 智能測試系統(tǒng)設(shè)計及虛擬儀器 ③ 斷點與單步執(zhí)行 。 第 8章 智能測試系統(tǒng)設(shè)計及虛擬儀器 ② 慢速跟蹤程序的運行 。 第 8章 智能測試系統(tǒng)設(shè)計及虛擬儀器 (5) 程序調(diào)試技術(shù) 。 對VI檢驗運行所需的信號數(shù)據(jù)采用由 “ 數(shù)組 ” 或 “ 信號生成函數(shù) ”產(chǎn)生的 “ 仿真信號 ” 。 第 8章 智能測試系統(tǒng)設(shè)計及虛擬儀器 (4) 運行檢驗 。 (2) 在流程圖編輯窗口中放置節(jié)點 、 圖框 ， 并創(chuàng)建前面板控件 。 在這些 VIs中 ， 可以根據(jù)特定的精度需求編輯轉(zhuǎn)換公式 。 Counter子模板： 用于控制 DAQ設(shè)備的計數(shù)器功能 。 LabVIEW是通過 DAQ節(jié)點來控制 DAQ設(shè)備完成數(shù)據(jù)采集的 ， 所有的 DAQ節(jié)點都包含在 Functions模板 → All Functions子模板→ NI Measurements子模板 → Data Acquisition子模板中 ， 如圖 823所示 。 在 Configuring Device對話框的 OPC頁面中 ， 將 Polarity屬性值設(shè)為 Disabled， 如圖 820所示 。 在 Configuring Device對話框的 AO頁面中 ， 將 Polarity屬性值設(shè)為 Bipolar(雙極性 )， 如圖 818所示 。 另外 ， 該頁面會將 DAQ設(shè)備在 Windows中所占用的資源列出 ， 例如中斷號 、 內(nèi)存范圍等 。 對話框主要有五部分： System， AI， AO， Accessory和OPC(Remote Access是遠程控制對話框， 這里不介紹 )。 第 8章 智能測試系統(tǒng)設(shè)計及虛擬儀器 圖 814 Measurement amp。 第 8章 智能測試系統(tǒng)設(shè)計及虛擬儀器 圖 813 DAQ設(shè)備與 DAQ節(jié)點以及 VI的層次關(guān)系圖 第 8章 智能測試系統(tǒng)設(shè)計及虛擬儀器 2) 安裝 DAQ 在安裝 NIDAQ軟件時 ， 系統(tǒng)會自動安裝一個名為Measurementamp。 20 Report Generation （文檔生成） 21 Advanced （高級功能） 22 Select a VI （選擇子 VI ） 23 User Library （用戶子 VI 庫） 第 8章 智能測試系統(tǒng)設(shè)計及虛擬儀器 構(gòu)建一個簡單的虛擬儀器 1. DAQ 通常情況下， LabVIEW安裝和配置 DAQ板卡的主要步驟如圖812所示。 18 Graphics amp。 14 Motion amp。 第 8章 智能測試系統(tǒng)設(shè)計及虛擬儀器 表 84 功能模板之子模板 ９ File I/O （文件輸入 / 輸出） 包括處理文件輸入 / 輸出的程序和函數(shù)。這里的群相當于 C 語言中的結(jié)構(gòu)。 ３ Boolean （布爾運算） 包括各種邏輯運算符以及布爾常數(shù)。 若功能模板不出現(xiàn) ， 則可以用Windows菜單下的 Show Functions Palette功能打開它 ， 也可以在流程圖程序窗口的空白處點擊鼠標右鍵 ， 以彈出功能模板 。 第 8章 智能測試系統(tǒng)設(shè)計及虛擬儀器 3） 功能模板 (Functions Palette) 功能模板是多層的 ， 其中每一個子模板下還包括多個對象 。 12 Activex 用于 ActiveX 等 功能。 Enum （環(huán)與枚舉） 環(huán)與枚舉的控制和顯示。 Clu ste r（數(shù)組和簇） 數(shù)組和簇 的控制和顯示。包含各種布爾開關(guān)、按鈕以及指示燈等。 控制模板如圖 810所示， 它包括表 83所示的一些子模板。 （ 注意： 只有打開前面板時才能調(diào)用該模板 。 ９ Get Color （顏色提?。? 使用該工具來提取顏色用于編輯其他的對象。 ６ Sc ro ll Wi nd ow s（窗口漫游） 使用該工具就可以不需要使用滾動條而在窗口中漫游。當創(chuàng)建自由標簽時它會變成相應(yīng)形狀。 第 8章 智能測試系統(tǒng)設(shè)計及虛擬儀器 圖 89 工具模板 第 8章 智能測試系統(tǒng)設(shè)計及虛擬儀器 表 82 工具模板之子模板 圖標 名稱 功 能 １ Operate Value（操作值） 用于操作前面板的控制和顯示。 該模板提供了各種用于創(chuàng)建 、 修改和調(diào)試 VI程序的工具 。 第 8章 智能測試系統(tǒng)設(shè)計及虛擬儀器 圖 88 隨機信號發(fā)生器的流程圖 第 8章 智能測試系統(tǒng)設(shè)計及虛擬儀器 3） 圖標 / VI具有層次化和結(jié)構(gòu)化的特征 。 流程圖中包括前面板上的控件的連線端子 ， 還有一些前面板上沒有但編程必須有的東西 ， 例如函數(shù) 、 結(jié)構(gòu)和連線等 。 它的上面有一個顯示對象 ， 以曲線的方式顯示了所產(chǎn)生的一系列隨機數(shù)； 還有一個控制對象 ——開關(guān) ， 可以啟動和停止工作 。 它包含兩個方面的程序： 實現(xiàn)虛擬面板功能的前面板軟件程序和定義測試功能的流程圖軟件程序 。 （ 2) 圖形化編程語言 ， 如 LabVIEW、 HPVEE等 。 無論上述哪種虛擬儀器系統(tǒng) ， 都是通過應(yīng)用軟件將儀器硬件與通用計算機相結(jié)合 。 第 8章 智能測試系統(tǒng)設(shè)計及虛擬儀器 （ 4） PXI系統(tǒng)：以 PXI標準總線儀器模塊與計算機為儀器硬件平臺組成的虛擬儀器測試系統(tǒng) 。 尤其在組建大中規(guī)模自動測量控制系統(tǒng) ， 以及對速度 、 精度要求非常高的場合 ， 有其他儀器無法比擬的優(yōu)點 。 GPIB接口板插入計算機的插槽中 ， 建立起計算機與具有 GPIB接口的儀器設(shè)備之間的通信橋梁 。 第 8章 智能測試系統(tǒng)設(shè)計及虛擬儀器 圖 86 虛擬儀器的構(gòu)成方式 第 8章 智能測試系統(tǒng)設(shè)計及虛擬儀器 （ 1） PCDAQ系統(tǒng)：是以數(shù)據(jù)采集板 、 信號調(diào)理電路和計算機為儀器硬件平臺組成的插卡式虛擬儀器系統(tǒng) 。 1） 計算機一般為一臺 PC機或者工作站， 是硬件平臺的核心。 開發(fā)與維護開銷高。 只有廠家能定義儀器功能。 關(guān)鍵是硬件，升級成本較高，且升級必須上門服務(wù)。 虛擬儀器是在以 PC為核心組成的硬件平臺支持下 ， 通過軟件編程來實現(xiàn)儀器的功能的 ， 因為可以通過不同的測試功能軟件模塊的組合來實現(xiàn)多種測試功能 。 圖 85所示為常見的虛擬儀器方案 。對于以計算機為核心的現(xiàn)代測試系統(tǒng)，由各環(huán)節(jié)的系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的整機系統(tǒng)誤差可以通過標定實驗數(shù)據(jù)進行修正。 這是一個從誤差預(yù)分配 、 綜合調(diào)整 ， 再分配 、 再綜合直至選定環(huán)節(jié)的靜態(tài)性能滿足系統(tǒng)性能要求的過程 。 第 8章 智能測試系統(tǒng)設(shè)計及虛擬儀器 如果上述條件不能滿足，則需在 A／ D轉(zhuǎn)換器前加采樣／保持器。 bf??? 2 12第 8章 智能測試系統(tǒng)設(shè)計及虛擬儀器 將選取的 τ 1及 τ 2代人式 (8— 6)，應(yīng)使 ω =2π fm時滿足允許值，即 │ γ │ 5％ (87) 若傳感器為二階系統(tǒng)， 放大器為一階系統(tǒng)， 這時有 1112112220220????????????)()()(????????(88) 式中： ω0為傳感器的固有角頻率； ξ為傳感器的阻尼比 。 第 8章 智能測試系統(tǒng)設(shè)計及虛擬儀器 2． 動態(tài)性能的預(yù)估 1) 傳感器與放大器的頻率特性分別為 )()()( 11 ????jXjUjH (82) )()()(122 ????jUjUjH (83) 因此，模擬部分總的頻率特性 H(jω)為 )()()( )()( )()( )()( 211212 ???????????? jHjHjUjUjXjUjXjUjH(84) 第 8章 智能測試系統(tǒng)設(shè)計及虛擬儀器 故動態(tài)幅值誤差 γ 可表示為 %100)()()( ???????jHjHjHNN(85) 式中 , 當 HN(