自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)課件

面向21世紀(jì)高職高專(zhuān)系列教材《電子測(cè)量實(shí)訓(xùn)教程》第2版

主編肖曉萍機(jī)械工業(yè)出版社目錄第1章緒論第2章誤差分析和測(cè)量數(shù)據(jù)處理第3章常用電子測(cè)量?jī)x器第4章示波測(cè)試和測(cè)量技術(shù)第5章電路元器件參數(shù)的測(cè)量第6章電子電路參數(shù)的測(cè)量第7章頻域測(cè)量第8章數(shù)據(jù)域測(cè)量第9章自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)

第9章自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)本章要點(diǎn)9.1自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的基本概念

9.2幾種總線標(biāo)準(zhǔn)

9.2.1通用接口總線 9.2.2VXI總線 9.2.3PXI總線 9.2.4VVP規(guī)范 9.3虛擬儀器

9.3.1虛擬儀器系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 9.3.2計(jì)算機(jī)虛擬儀器圖形編程LabVIEW9.3.3LabVIEW的應(yīng)用實(shí)例 9.4實(shí)訓(xùn)

9.5習(xí)題

本章要點(diǎn)

自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的基本概念幾種總線標(biāo)準(zhǔn)（通用接口總線、VXI總線、PXI總線、VVP規(guī)范）虛擬儀器的概念LaVIEW7.09.1自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的基本概念

自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)（ATS，AutomaticTestSystem），就是在計(jì)算機(jī)的控制和管理下，很少需要人工參與，由各種測(cè)量?jī)x器對(duì)電量、非電量進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量、數(shù)據(jù)處理，并以顯示、打印等適當(dāng)?shù)姆绞浇o出測(cè)量結(jié)果的系統(tǒng)。自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)一般包括五部分組成：

(1)控制器(2)程控儀器、設(shè)備(3)總線與接口(4)測(cè)試軟件(5)被測(cè)對(duì)象自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段：早期的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)是根據(jù)測(cè)量任務(wù)的需要，自行設(shè)計(jì)專(zhuān)用的接口控制電路，以解決儀器和儀器、儀器和計(jì)算機(jī)之間的接口問(wèn)題，稱為第一代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。第二代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)是采用標(biāo)準(zhǔn)化的接口總線，系統(tǒng)采用積木式結(jié)構(gòu)，由現(xiàn)成的具有標(biāo)準(zhǔn)總線接口（GPIB）的通用儀器組成。第三代自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為核心，用軟件代替硬件產(chǎn)生激勵(lì)信號(hào)和完成各種測(cè)試功能，系統(tǒng)中各儀器的功能設(shè)置和測(cè)量操作都由計(jì)算機(jī)完成。它包括個(gè)人儀器系統(tǒng)、VXI總線儀器系統(tǒng)，PXI總線儀器系統(tǒng)等，可統(tǒng)稱為虛擬儀器系統(tǒng)。

1．GPIB的發(fā)展GPIB（GeneralPurposeInterfaceBus）也叫GP-IB，是由美國(guó)HP公司于20世紀(jì)60年代末、70年代初首先開(kāi)發(fā)出來(lái)的一種實(shí)用的儀器接口系統(tǒng)。IEEE和IEC分別于1975年和1977年把GPIB定義為IEEE488標(biāo)準(zhǔn)和IEC625標(biāo)準(zhǔn)。IEEE-488接口（通常被稱為通用接口總線）作為自動(dòng)化測(cè)試中儀器互連的統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，它能實(shí)現(xiàn)儀器儀表、計(jì)算機(jī)、各種專(zhuān)用的儀器控制器和自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)之間的快速雙向通信。9.2幾種總線標(biāo)準(zhǔn)9.2.1通用接口總線2.GPIB總線簡(jiǎn)介（1）GPIB總線結(jié)構(gòu)圖9-116條信號(hào)線分為8條數(shù)據(jù)線、5條控制線和3條握手線。①8條數(shù)據(jù)線DIO1~DIO8以并行方式傳送命令、地址和數(shù)據(jù)。②5條控制線ATN（ATTENTION——注意）線IFC（INTERFACECLEAR——接口清除）線REN（REMOTEENABLE——遠(yuǎn)程使能）線SRQ（SERVICEREQUEST——服務(wù)請(qǐng)求）線EOI(ENDORINENTIFY一一結(jié)束或識(shí)別）線③3條握手線，DAV線、NRFD線、NDAC線，用于控制設(shè)備之間消息字節(jié)的傳送。3.GIIB接口功能的設(shè)置GIPB系統(tǒng)的設(shè)備有控者、講者和聽(tīng)者3種屬性?？卣摺刂普?，用于指明誰(shuí)是講者，誰(shuí)是聽(tīng)者。講者——提供命令或數(shù)據(jù)。聽(tīng)者——接收命令或數(shù)據(jù)。GIPB標(biāo)準(zhǔn)設(shè)立了10種接口功能：控者功能（C）、講者功能(T)、聽(tīng)者功能(L)、源方掛鉤功能（SH)、受方掛鉤功能(AH）、服務(wù)請(qǐng)求功能（SR）、查詢功能（PP）、遠(yuǎn)程／本地功能（RL）、設(shè)備觸發(fā)功能（DT）和設(shè)備清除功能（DC）。4.GPIB握手協(xié)議

(1)DAV(DataValid)：數(shù)據(jù)有效線。DAV=1（低電平）表示數(shù)據(jù)有效。此線由源方使用。

(2)NRFD(NotReadyForData)：未準(zhǔn)備好接收數(shù)據(jù)線。NRFD=1表示受方未準(zhǔn)備好接收數(shù)據(jù)。只有各接收設(shè)備均準(zhǔn)備好接收數(shù)據(jù)，NRFD才會(huì)為零（高電平）。

(3)NDAC(NotDataAccepetd)：未收到數(shù)據(jù)線。NDAC=1表示受方尚未收到數(shù)據(jù)。只有所有接收設(shè)備均接收到了數(shù)據(jù)，NDAC才會(huì)為零。源方和受方之間利用三線握手技術(shù)以異步方式來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的基本過(guò)程如圖9-2所示。

5.GPIB尋址在GPIB協(xié)議中，每個(gè)設(shè)備至少應(yīng)該具有一個(gè)0~30之間的GPIB地址。在同一系統(tǒng)中，不同的設(shè)備具有不同的地址。講地址由GPIB地址控制字的講有效位TA來(lái)形成，而聽(tīng)地址由GPIB地址控制字的聽(tīng)有效位LA來(lái)形成。例如，一個(gè)設(shè)備的地址為1，控者發(fā)送16進(jìn)制GPIB地址控制字41H（1000001）使之成為講者。而控者的地址通常為0，它發(fā)送16進(jìn)制GPIB地址控制字20H（0100000）使自己成為聽(tīng)者。如果設(shè)備地址控制字用2個(gè)字節(jié)來(lái)設(shè)定，則前一個(gè)字節(jié)成為主地址，后一個(gè)字節(jié)成為副地址。主地址的編碼格式如表9-1所示，副地址的編碼格式如表9-2所示。6.GPIB總線自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的組成一個(gè)典型的GPIB總線自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)I/O接口設(shè)備是由如圖9-3幾部分通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)GPIB電纜連接而成。計(jì)算機(jī)GPIB接口卡若干臺(tái)具有GPIB接口的儀器1.VXI總線簡(jiǎn)介

（1）VXI總線特點(diǎn)

VXI(VMEbusextensionsforinstrumentation)是由一種總線結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，是一種將測(cè)量?jī)x器、主機(jī)架、固定裝置、計(jì)算機(jī)及軟件集為一體的電子插入式工作平臺(tái)。（2）VXI總線的結(jié)構(gòu)①模塊尺寸：規(guī)定了四種，如圖9-4。②供儀器使用的其他資源③通信協(xié)議9.2.2VXI總線④機(jī)械結(jié)構(gòu)：VXI總線結(jié)構(gòu)規(guī)定了三種96芯的雙列直插（DIN）連接插座，分別稱為P1，P2和P3，如圖9-5所示。⑤電氣連接：VXI總線的電氣連接如圖9-6。⑥本地總線：如圖9-7所示鏈?zhǔn)娇偩€結(jié)構(gòu)。

VXI總線標(biāo)準(zhǔn)為本地總線定義了5種信號(hào)類(lèi)型，如表9-3。⑦其它：表9-4是VXI總線主機(jī)對(duì)電源的要求。2．VXI總線的通信（1）VXI總線設(shè)備類(lèi)型有4種類(lèi)型：寄存器基的設(shè)備、消息基的設(shè)備、存儲(chǔ)器設(shè)備和擴(kuò)展存儲(chǔ)器設(shè)備。最常用的是寄存器基的設(shè)備和消息基的設(shè)備。（2）寄存器基的設(shè)備及其通信方式寄存器基的設(shè)備(registerbayeddevice)是最簡(jiǎn)單的一種VXI總線設(shè)備，常用來(lái)作為簡(jiǎn)單儀器和開(kāi)關(guān)模塊的基本部分。寄存器的設(shè)備的通信是通過(guò)寄存器的讀寫(xiě)操作用二進(jìn)制命令與其他的設(shè)備進(jìn)行通信。VXI總線用命令者（commander）和受令者（servants）來(lái)解決二進(jìn)制的命令編程的不便問(wèn)題。（3）消息基的設(shè)備及其通信方式消息基的設(shè)備一般是VXI總線系統(tǒng)中智能化程度較高的設(shè)備。消息基的設(shè)備都配有公共通信單元和字串行協(xié)議（指每次只能傳送一個(gè)字節(jié)，且必須由板上的微處理器加以解析）。3．VXI總線的尋址在VXI總線標(biāo)準(zhǔn)中，提供了三種尋址方式:①I(mǎi)EEE-488主尋址方式②IEEE-488副尋址方式③嵌入式尋址方式4．VX1即插即用

VXI即插即用是使VXI產(chǎn)品更容易使用，提高多廠家的VXI系統(tǒng)的相互可操作性，改善VXI測(cè)量系統(tǒng)的使用效率。

VXI即插即用聯(lián)盟規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)的通信軟件接口，即虛擬儀器軟件體系結(jié)構(gòu)（VISA，VirtualInstrumentSoftwareArchitecture）。所有的VXI即插即用計(jì)算機(jī)都必須配備VISA。

VXI即插即用驅(qū)動(dòng)接口如圖9-8所示。1．PXI總線簡(jiǎn)介PXI（PCIExtensionforInstrumentation）是由美國(guó)NI公司于1997年推出的測(cè)控儀器總線標(biāo)準(zhǔn)。是以PCI計(jì)算機(jī)局部總線（IEEEl014-1987標(biāo)準(zhǔn)）為基礎(chǔ)的模塊儀器結(jié)溝，目標(biāo)是在PCI總線基礎(chǔ)上提供一種技術(shù)優(yōu)良的模塊儀器標(biāo)準(zhǔn)。

2．PXI總線結(jié)構(gòu)（1）機(jī)械尺寸采用Eurocard規(guī)范，支持3U和6U兩種模塊尺寸，它們分別與VXIbus的A尺寸和B尺寸相同。9.2.3PXI總線（2）電氣結(jié)構(gòu)

PXI總線是PCI總線的增強(qiáng)與擴(kuò)展，與現(xiàn)有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CompactPCI兼容，具有PCI的性能和特點(diǎn)，如包括32/64位數(shù)據(jù)傳輸線能力以及分別高達(dá)132MBps（32位）和264MBps（64位）的數(shù)據(jù)傳輸速度、支持3.3V系統(tǒng)電壓、PCI-PCI橋路擴(kuò)展和即插即用。PXI總線如圖9-9所示。3．PXI軟件特性（1）公共軟件需求

PXI規(guī)范制定了把Windows2000/98（WIN32）作為PXI系統(tǒng)軟件框架。控制器需要安裝工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用編程接口如LabVIEW、LabWindows/CVI、VisualBasic、VisualC/C++或者BorlandC++。（2）其它軟件需求

PXI要求外部設(shè)備模塊或者機(jī)箱的生產(chǎn)廠商提供其他的軟件組件，如完成定義系統(tǒng)設(shè)置和系統(tǒng)性能的初始化文件必須隨PXI組件一起提供。這些文件在操作軟件如何正確配置系統(tǒng)時(shí)將提供信息，比如兩個(gè)相鄰的模塊是否其有匹配的局部總線信息等。如果沒(méi)有這些文件，則不能實(shí)現(xiàn)局部總線的功能。另外PXI規(guī)范中還定義了VXI、GPIB、USB等的設(shè)置和控制，以實(shí)現(xiàn)虛擬儀器軟件體系結(jié)構(gòu)。

1．VPP系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)美國(guó)NI，TkeRacal等五家儀器公司于1993年9月成立了VXI總線即插即用（VPP，VXIplugkplay）聯(lián)盟，隨后發(fā)布了VPP規(guī)范。

VPP規(guī)范制定了標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)框架，對(duì)操作系統(tǒng)、編程語(yǔ)言、I/O程序庫(kù)、儀器驅(qū)動(dòng)程序和高級(jí)應(yīng)用軟件工具等作了原則性的規(guī)定。目前VPP聯(lián)盟已制定了10個(gè)VPP技術(shù)規(guī)范文件（VPPl~VPP10）：

VPP1：章程文件；VPP2：系統(tǒng)框架規(guī)范；9.2.4VVP規(guī)范VPP3.1:儀器驅(qū)動(dòng)程序結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)規(guī)范；VPP3.2:儀器驅(qū)動(dòng)程序函數(shù)體規(guī)范；VPP3.3：儀器驅(qū)動(dòng)程序交互式開(kāi)發(fā)者接口規(guī)范；VPP3.4：儀器驅(qū)動(dòng)程序編程式開(kāi)發(fā)者接口規(guī)范；VPP4.3：VISA庫(kù)；VPP4.3.2：VISA的文本語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)規(guī)范；VPP4.3.3：VISA的圖形語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)規(guī)范；VPP5：VXI部件知識(shí)庫(kù)規(guī)范；VPP6；安裝與包裝規(guī)范；VPP7：軟面板規(guī)范；VPP8：VXI模塊／主機(jī)箱與接收器互連；VPP9：儀器廠商縮寫(xiě)規(guī)范；VPP10：VXIplug&play圖標(biāo)規(guī)范與部件注冊(cè)。符合VPP規(guī)范的虛擬儀器系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱為VPP系統(tǒng)）的結(jié)構(gòu)框圖如圖9-10所示。

2．系統(tǒng)框架根據(jù)硬件（PC或工作站）平臺(tái)、系統(tǒng)軟件及編程語(yǔ)言的不同，VPP聯(lián)盟規(guī)定了十種系統(tǒng)框架，其中五種基本框架分別以其支持的操作系統(tǒng)命名，分別為WIN、WIN95、WINNT、HP-UX、SUN系統(tǒng)框架，在基本框架基礎(chǔ)上，又分別派生出只采用NI公司的G（圖形化）語(yǔ)言環(huán)境的系統(tǒng)框架，各在原基本框架名字前加上前綴G，即為GWIN、GWIN95、GWINNT、GSUN,GHP-UX五種派生框架。VPP系統(tǒng)框架類(lèi)型如表9-5所示。3．儀器驅(qū)動(dòng)程序儀器驅(qū)動(dòng)程序是一套可被用戶調(diào)用的子程序，利用它只須調(diào)用相應(yīng)的一些函數(shù)就可以完成對(duì)儀器各種功能的操。VPP儀器驅(qū)動(dòng)程序包括兩個(gè)模型。（1）外部接口模型表示儀器驅(qū)動(dòng)程序如何與外部軟件系統(tǒng)接口，如圖9-11所示。它分為五部分：①函數(shù)體②交互式開(kāi)發(fā)者接口③編程式開(kāi)發(fā)者接口④VISAI/O接口⑤子程序接口（2）內(nèi)部設(shè)計(jì)模型如圖9-12所示。它定義了圖9-11中儀器驅(qū)動(dòng)程序函數(shù)體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并作出詳盡描述。VPP儀器驅(qū)動(dòng)程序的函數(shù)體主要由兩個(gè)部分組成：①部件函數(shù)是一些控制儀器特定功能的軟件模塊，包括初始化函數(shù)、配置函數(shù)、作用／狀態(tài)函數(shù)、數(shù)據(jù)函數(shù)、實(shí)用函數(shù)和關(guān)閉函數(shù)。②應(yīng)用函數(shù)是一組以源代媽提供的面向測(cè)試任務(wù)的高級(jí)函數(shù)，在大部分情況下，這些例行程序通過(guò)配置、觸發(fā)和從儀器讀取數(shù)據(jù)來(lái)完成整個(gè)測(cè)試操作。圖9-13是對(duì)部件函數(shù)按功能類(lèi)別劃分的。

虛擬儀器（VirtualInstrument，簡(jiǎn)稱VI）指以計(jì)算機(jī)為核心的硬件平臺(tái)，配以相應(yīng)測(cè)試功能的硬件作為信號(hào)輸入/輸出的接口，利用儀器軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)在計(jì)算機(jī)的屏幕上虛擬出儀器的面板和相應(yīng)的功能，通過(guò)鼠標(biāo)或鍵盤(pán)操作的儀器。借助通用數(shù)據(jù)采集卡，用戶可以通過(guò)軟件構(gòu)造任意功能的儀器。9.3虛擬儀器虛擬儀器可按如圖9-14所示分為數(shù)據(jù)采集與控制\數(shù)據(jù)分析處理、結(jié)果表達(dá)三大功能模塊。用各種圖標(biāo)或控件來(lái)虛擬傳統(tǒng)儀器面板上的各種器件：虛擬儀器由硬件平臺(tái)和應(yīng)用軟件構(gòu)成。1．虛擬儀器的硬件結(jié)構(gòu)硬件平臺(tái)由計(jì)算機(jī)、通用或?qū)Ｓ肐/O接口設(shè)備組成，如圖9-15所示。9.3.1虛擬儀器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)是硬件平臺(tái)的核心，一般是工作站，亦可用普通的PC機(jī)。I/O接口設(shè)備負(fù)責(zé)被測(cè)信號(hào)的采集、調(diào)整、放大、模／數(shù)轉(zhuǎn)換。常用的1/O接口設(shè)備有以下5種：（1）PC-DAQ接口（2）GPIB接口（3）串行接口（4）VXI接口（5）PXI接口2．虛擬儀器的軟件結(jié)構(gòu)虛擬儀器軟件包括應(yīng)用程序和I/O接口設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。應(yīng)用程序由實(shí)現(xiàn)虛擬儀器前面板功能的軟件程序和定義測(cè)試功能流程圖的軟件程序兩部分構(gòu)成。I/O接口設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)特定外部硬件設(shè)備的控制。目前流行的虛擬儀器軟件開(kāi)發(fā)工具有兩類(lèi)：文本式編程語(yǔ)言有C、C++、VB、Labwindows/CVI等，圖形化編程語(yǔ)言有LabVIEW、AgilentVEE等。

LabVIEW（LaboratoryVirtualInstrumentEngineeringWorkbench）是美國(guó)NI公司研制的一個(gè)具有直觀界面和多種儀器驅(qū)動(dòng)程序和工具的功能強(qiáng)大的大型儀器系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具。其軟件體系結(jié)構(gòu)如圖9-16。NI公司提供了GPIB、DAQ、VXI、和RS-232等儀器的驅(qū)動(dòng)程序，用戶只要把儀器的用戶接口代碼及數(shù)據(jù)處理與分析軟件組合在一起，就可以構(gòu)建一臺(tái)虛擬儀器。3.PC-DAQ接口虛擬儀器整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)PC-DAQ接口虛擬儀器整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖9-17。虛擬儀器信號(hào)測(cè)量流程如圖9-18所示。

1．LabVIEW的介紹LabVIEW是一種圖形程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它采用工程人員所熟悉的術(shù)語(yǔ)、圖標(biāo)等圖形化符號(hào)編程，建立一系列的VI（VirtualInstrument），來(lái)完成用戶指定的測(cè)試任務(wù)。VI（虛擬儀器）是LabVIEW的基本程序單元。每一個(gè)VI包括三部分：程序前面板（FrontPanel）圖9-19框圖程序（BlockDiagram）圖9-20圖標(biāo)/連接器圖9-21

9.3.2計(jì)算機(jī)虛擬儀器圖形編程LabVIEWLabVIEW的層次化結(jié)構(gòu)使用戶可以把創(chuàng)建的VI程序當(dāng)作子程序調(diào)用，以創(chuàng)建更復(fù)雜的程序，而這種調(diào)用的層次是沒(méi)有限制的。例如把前面創(chuàng)建的溫度測(cè)量?jī)x程序(ThermometerVI）作為一個(gè)子程序用在當(dāng)前新建程序里，當(dāng)前程序的前面板如圖9-22，當(dāng)前程序的框圖程序如圖9-23所示。2．LabVIEW的操作模板LabVIEW具有多個(gè)圖形化的操作模板，用于創(chuàng)建和運(yùn)行程序。這些操作模板可以隨意在屏幕上移動(dòng)，并可以放置在屏幕的任意位置。操縱模板共有三類(lèi)：工具（Tools）模板、控制（Controls）模板和功能（Functions）模板。（1）工具（ToolsPalette）模板為編程者提供了各種用于創(chuàng)建、修改和調(diào)試VI程序的工具。圖9-24（2）控制（ControlsPalette）模板用于選擇輸入控制部件和顯示部件構(gòu)成前面板?？刂撇考怯脕?lái)接收用戶的輸入數(shù)據(jù)到程序。顯示部件是用于顯示程序產(chǎn)生的各種類(lèi)型的輸出。從Windows菜單下選擇ShowControlsPalette命令，或在打開(kāi)的前面板窗口的空白處，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右健，可以彈出控制模板。圖9-25表示從圖形（Graph）子模板中選取波形圖表（WavefromChart）指示器部件。（3）功能（FunctionsPalette）模板用于創(chuàng)建框圖程序的工具。從Windows菜單下選擇ShowFunctionsPalette命令，或在打開(kāi)的前面板窗口的空白處，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右健，可以彈出功能模板。圖9-26所示表示從數(shù)據(jù)運(yùn)算（Numeric）子模塊中，選取了加（Add）運(yùn)算。

虛擬溫度測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)1．測(cè)溫原理溫度測(cè)量?jī)x采用AD590集成溫度傳感器，AD590在一定的溫度范圍內(nèi)，可將溫度數(shù)據(jù)線性變換為電流信號(hào)，轉(zhuǎn)換公式為：I=K·T

式中：I——電流；T——溫度：K——溫度系數(shù)。電流信號(hào)經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換變?yōu)橛?jì)算機(jī)可以識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，再由虛擬溫度測(cè)量?jī)x顯示電流數(shù)據(jù)，計(jì)算出溫度數(shù)據(jù)并顯示出來(lái)。9.3.3LabVIEW的應(yīng)用實(shí)例

為了設(shè)計(jì)方便，用一個(gè)隨機(jī)數(shù)據(jù)代替溫度傳感器輸出的電流數(shù)據(jù)。假設(shè)AD590的溫度系數(shù)為1μA/K，AD590的線性溫度范圍為0℃~100℃，即273.15K~373.15K，則隨機(jī)數(shù)據(jù)的范圍應(yīng)取273.15-373.15，電流數(shù)據(jù)的范圍為273.15μA-373.15μA。在設(shè)計(jì)中包括7個(gè)前面板控件：1個(gè)電源開(kāi)關(guān)、1個(gè)指示燈、1個(gè)模式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、1個(gè)電流表、1個(gè)溫度計(jì)、1個(gè)RaiseFrame、1個(gè)Label，如圖9-19所示。2.設(shè)計(jì)步驟(1)前面板設(shè)計(jì)在主窗口中選擇New|BlankVI命令，新建一個(gè)空白VI，然后開(kāi)始如下操作。①放置電源開(kāi)關(guān)②放置電源指示燈③放置模式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)④放置電流表設(shè)置ScaleStyle為如圖9-27所示的模式。

⑤放置溫度計(jì)設(shè)置ScaleStyle為如圖9.27所示的模式。在屬性窗口的FormatandPrecision屬性頁(yè)中設(shè)置數(shù)據(jù)類(lèi)型為浮點(diǎn)數(shù)(FloatingPoint)，小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)設(shè)為2位，如圖9-28所示。

⑥放置FlatFrame⑦放置Label（2）流程圖編輯由設(shè)計(jì)原理可知：儀器中有兩個(gè)開(kāi)關(guān)，故需要兩個(gè)選擇輸出器；用隨機(jī)數(shù)模擬電流數(shù)據(jù)，需要一個(gè)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器；隨機(jī)數(shù)的范圍是0~1，要轉(zhuǎn)換到電流數(shù)據(jù)范圍，需要乘以100，再加上273.15；電流數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為攝氏溫度需要減去273.15；攝氏溫度轉(zhuǎn)換為華氏溫度需要乘以1.8再加上32；當(dāng)程序停止時(shí)需要顯示默認(rèn)溫度0°C；所以共需放置1個(gè)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器、2個(gè)選擇輸出器、2個(gè)加法器、1個(gè)減法器、2個(gè)乘法器和5個(gè)數(shù)值常數(shù)。

①打開(kāi)流程圖編輯窗口圖9-29②放置隨機(jī)數(shù)發(fā)生器③放置選擇輸出器④放置加法器/減法器／乘法器／除法器⑤放置數(shù)值常數(shù)（3）數(shù)據(jù)流編程用工具模板中的連線工具根據(jù)設(shè)計(jì)原理連接各個(gè)端口和功能圖標(biāo)，即可完成數(shù)據(jù)流編程，完成的流程圖如圖9-30所示。（4）功能檢驗(yàn)單擊運(yùn)行快捷按鈕，運(yùn)行虛擬溫度測(cè)量?jī)x，檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的功能是否已完全實(shí)現(xiàn)。（5）保存文件9.4實(shí)訓(xùn)具有上下限報(bào)警功能的模擬溫度檢測(cè)虛擬儀器的設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?、?shí)驗(yàn)儀器三、預(yù)習(xí)要求四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容LabVIEW7.0的安裝具有上下限報(bào)警功能的模擬溫度檢測(cè)虛擬儀器的設(shè)計(jì)五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告9.5習(xí)題1、什么是自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)？其發(fā)展經(jīng)歷了哪幾個(gè)階段？各有何特點(diǎn)？2、有哪幾種總線標(biāo)準(zhǔn)？比較它們的特點(diǎn)。3、何謂虛擬儀器?虛擬儀器的硬件系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)一般包括哪些部分？4、試述LabVIEW虛擬儀器的軟件體系結(jié)構(gòu)。5、使用LabVIEW軟件進(jìn)行各種虛擬儀器的編程訓(xùn)練。

位的位置

76543210意義

不用

11GPIB地址（范圍0-30）

表9-2GPIB地址控制字位編碼格式表9-1GPIB地址控制字位編碼格式位的位置

76543210意義

不用

TALAGPIB地址（范圍0-30）

＃類(lèi)型上限下限驅(qū)動(dòng)限制1TTL+5.5V-0.5V200mA2ECL0.0V-5.46V50mA3模擬低電平+5.5V-5.5V50Ω4模擬中電平+16.0V+16.0V500mA5模擬高電平+42.0V-42.0V500mA6保留

表9-3本地總線信號(hào)類(lèi)型

表9-4HPE140B的電源指標(biāo)

直流輸出/V+5+12-12+24-24-5.2-2直流電流峰值/A

60121212106030動(dòng)態(tài)電流峰-峰值/A9.02.52.55.02.58.54.5WINWIN95WINNTSUNHP-UXANSI-CMSC++BorlandC+LabWindows/CVIMSC++

BorlandC++L