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第十章智能儀器新發(fā)展個(gè)人儀器及系統(tǒng)10.1VXI總線儀器

10.2虛擬儀器

10.3網(wǎng)絡(luò)化儀器10.4主要內(nèi)容多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)在智能儀器中的應(yīng)用

10.510.1個(gè)人儀器及系統(tǒng)下頁(yè)上頁(yè)返回計(jì)算機(jī)在測(cè)量測(cè)試領(lǐng)域的應(yīng)用——1982年之前將計(jì)算機(jī)裝入到智能儀器中,對(duì)儀器進(jìn)行控制和管理;在采用通用接口母線的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)中由計(jì)算機(jī)充當(dāng)控制器,管理測(cè)試過(guò)程。下頁(yè)上頁(yè)返回計(jì)算機(jī)在測(cè)量測(cè)試領(lǐng)域的應(yīng)用

——20世紀(jì)80年代初期插入式儀器組件個(gè)人儀器個(gè)人儀器系統(tǒng)在個(gè)人儀器或個(gè)人儀器系統(tǒng)中,標(biāo)準(zhǔn)通用的個(gè)人計(jì)算機(jī)代替了智能儀器中的微計(jì)算機(jī)和儀器中的人機(jī)接口,通過(guò)插入式結(jié)構(gòu)把個(gè)人計(jì)算機(jī)和智能儀器的插入式組件相連,共同完成儀器的功能。美國(guó)西北儀器系統(tǒng)公司(NorthwestInstrumentSystems,NWIS)1982年研制成功了世界上第一臺(tái)個(gè)人儀器。下頁(yè)上頁(yè)返回HP公司在1986年推出一套含有8種常見(jiàn)儀器的個(gè)人儀器系統(tǒng)。個(gè)人儀器的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)個(gè)人儀器發(fā)展初期多功能個(gè)人儀器系統(tǒng)下頁(yè)上頁(yè)返回1986年以后出現(xiàn)的一種個(gè)人儀器系統(tǒng)下頁(yè)上頁(yè)返回下頁(yè)上頁(yè)返回注意盡管個(gè)人儀器及個(gè)人儀器系統(tǒng)在20世紀(jì)80年代曾經(jīng)風(fēng)靡一時(shí),但其擴(kuò)展性和標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程等局限阻礙了其進(jìn)一步發(fā)展,目前已經(jīng)為VXI總線儀器、虛擬儀器和虛擬儀器系統(tǒng)所取代。個(gè)人儀器的特點(diǎn):低成本高性能使用方便研制周期短個(gè)人儀器系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)多種測(cè)試功能可以組建自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)下頁(yè)上頁(yè)返回10.2VXI總線儀器

沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),不同廠家的產(chǎn)品互不兼容,用戶在組建儀器系統(tǒng)時(shí)難以選配不同廠家的產(chǎn)品,影響了儀器技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展1987年4月,由美國(guó)的ColoradoDataSystems、Hewlett-Packard、Racal、DanaInstruments、Tektronix和Wavetek等5家著名儀器公司率先在國(guó)際上成立了VXI總線聯(lián)合體(VXIbusConsortiumInc.),表示用基于當(dāng)時(shí)國(guó)際上公認(rèn)的一種比較完善的開(kāi)放式計(jì)算機(jī)總線VMEbus,同時(shí)吸取GPIB易于組合的優(yōu)點(diǎn),來(lái)開(kāi)發(fā)開(kāi)放式模塊化儀器系統(tǒng)的總線標(biāo)準(zhǔn),并于7月宣布了VXIbus技術(shù)規(guī)范草案初稿,開(kāi)創(chuàng)了VXI的新紀(jì)元。

VXI總線標(biāo)準(zhǔn)對(duì)基于VXI總線的虛擬儀器系統(tǒng)沒(méi)有提出詳細(xì)的規(guī)范,特別是對(duì)系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)幾乎沒(méi)有作任何的規(guī)定。1993年9月22日,NationalInstruments、Genrad、RacalInstruments、Tektronix和Wavetek等5家公司聯(lián)合成立了VXI即插即用系統(tǒng)聯(lián)盟(VXIPlug&PlaySystemAlliance,VPP)VPP宗旨是通過(guò)制定一系列的VXI儀器軟件(系統(tǒng)級(jí))標(biāo)準(zhǔn)來(lái)提供一個(gè)開(kāi)放性的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),真正實(shí)現(xiàn)VXI儀器總線的即插即用,解決多廠家的VXI系統(tǒng)的易操作性與互操作性問(wèn)題,并為最終用戶提供進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)、支持與再開(kāi)發(fā)的能力。VX味Ib替us白總線顧聯(lián)合該體主要推負(fù)責(zé)央VX軟Ib冤us辟硬件建(即爹儀器續(xù)級(jí))斑標(biāo)準(zhǔn)塊規(guī)范憤的制圓訂VP腥P系耳統(tǒng)聯(lián)晃盟主要惡是通神過(guò)制熄訂一涉系列灶的V飛XI濁bu悶s軟脊件(放即系趁統(tǒng)級(jí)銅)標(biāo)愈準(zhǔn)來(lái)載提供士一個(gè)則開(kāi)放劇的系卷統(tǒng)結(jié)鉛構(gòu),腦使其哨更容這易集棒成和尿使用所謂疼VX騎Ib糖us伯標(biāo)準(zhǔn)憤體系背就由丑這兩傅套標(biāo)寬準(zhǔn)構(gòu)甘成。VX鏟I總蕉線是六VM韻Eb呼us充E林xt稿e(cuò)n暗si綢on雹f槐or鉆I面ns態(tài)tr資um防en釣ta鄉(xiāng)豐ti捉on礙的縮弊寫,扇即V敘ME翠總線沾在測(cè)砍量?jī)x汪器領(lǐng)肥域的右擴(kuò)展脅。符下合V航XI絕總線趣規(guī)范幼標(biāo)準(zhǔn)女的儀胃器及疤系統(tǒng)網(wǎng)稱為VX阻I總壘線儀堪器及名VX傳I總道線儀省器系姜統(tǒng)。VX膛I總煎線系至統(tǒng)具得有標(biāo)石準(zhǔn)化駁、通眨用化鑒、系巖列化府、模喬塊化陰的顯冷著優(yōu)貫點(diǎn),列集測(cè)拼量、洪計(jì)算狹、通株信功盡能于槽一體賀,它足不僅必繼承筐了G巧PI糕B智勵(lì)能儀竹器和掘VM撒E總少線的專特點(diǎn)龜,還臨有多診功能椒、高左密度堡、高均效率椒、高焰性能濕、模獨(dú)塊化名等優(yōu)左勢(shì)。鎮(zhèn)首先早是在店軍事哲、航旗空航的天、摸兵器純系統(tǒng)壟,繼沸而在酒工業(yè)瓦上得纏到了千廣泛取的應(yīng)麗用。VX錫I儀粥器是竹一種害模塊沒(méi)化的被卡式系儀器籌,沒(méi)菊有傳傲統(tǒng)意票義上委的操脫作面海板,蹲對(duì)V嫁XI刻儀器乒的操贈(zèng)作需呈要借羊助計(jì)尼算機(jī)珍來(lái)進(jìn)礙行。VX沒(méi)I的脅主要穩(wěn)優(yōu)點(diǎn)(1烏)待開(kāi)放較標(biāo)準(zhǔn)講。VX英I總諷線是銳一種慚真正墊的開(kāi)嫁放標(biāo)厘準(zhǔn),拴得到次世界鍋上眾既多儀璃器生匪產(chǎn)廠禁家的嫁支持識(shí),用辯戶可傍以選胸?fù)癫欢愅瑥S獨(dú)家的流儀器前模塊盒組建陸儀器撇系統(tǒng)倡。(2吊)微模塊坡化結(jié)宵構(gòu)。采用森共用尊電源驗(yàn)、消扎除面倒板、黃共用楊冷卻抄、高寺密度翼緊湊衡的結(jié)杜構(gòu)設(shè)擇計(jì),擱有利俯于減輪少尺懷寸。(3煌)到較高組的測(cè)怎試系效統(tǒng)吞寸吐量獎(jiǎng)。采用癥背板薦結(jié)構(gòu)腰,數(shù)柴據(jù)傳撥輸速牢率最罩高可惠以達(dá)寨到4榆0M祖B/蛾s,倘吞吐隆量大戚。具群有分使布性宇,可鞠以在照共享?yè)未鎯?chǔ)勸器體移系結(jié)減構(gòu)基瓣礎(chǔ)上羨在背藏板上溫安裝鋤多個(gè)挪微處叉理器揪??擅弦栽O(shè)此定多漆級(jí)優(yōu)恥先級(jí)川別,慘提供漢嚴(yán)格好的中隆斷處折理。(4鉆)醬單機(jī)銅箱多否模塊叮。VX妄I儀啊器系白統(tǒng)由司傳統(tǒng)吵的“召多機(jī)老箱堆租放式鹽”發(fā)究展成戀“單從機(jī)箱任多模取塊式陪”。欄具有狀安裝欠密度臨高、界體積腹小、淺重量竿輕、淚易于所攜帶楚等優(yōu)玻點(diǎn)。育因其殼外形還尺寸殘小,騰故可袍提高里被測(cè)縮慧信號(hào)羽的??裾娑瓤?,能哭減小升儀器鈔與被閑測(cè)裝光置的縮慧引線挖長(zhǎng)度媽,降傻低系斜統(tǒng)噪際聲和門改善稼屏蔽名效果俗。此燙外,品VX欺I系永統(tǒng)也掀易于豬與機(jī)貧架層預(yù)疊式假儀器忽結(jié)構(gòu)茅相連猾。(5鼓)班容易拌實(shí)現(xiàn)廁系統(tǒng)觸網(wǎng)絡(luò)流控制洞。VX挪I規(guī)報(bào)范定辭義了儉儀器干系統(tǒng)撓與計(jì)肉算機(jī)勸網(wǎng)絡(luò)西系統(tǒng)覽的連那接,油使儀較器系易統(tǒng)不遇僅可纖以實(shí)遵現(xiàn)本云地局不域網(wǎng)低控制結(jié),也嫂可以族實(shí)現(xiàn)號(hào)遠(yuǎn)程詳廣域弱網(wǎng)控丘制。VX沃I總捎線系快統(tǒng)或志者其虎子系洲統(tǒng)由病一個(gè)求VX溜Ib票us地主機(jī)瘡箱、德若干挪VX態(tài)Ib儲(chǔ)us刃器件齡、一努個(gè)V犯XI遷bu蒼s資耗源管虹理器愛(ài)和主難控制塊器組陷成。零槽捐模塊歌完成象系統(tǒng)范背板聞管理粥,包憤括提錄供時(shí)允鐘源艇和背愧板總貿(mào)線仲僚裁等名,也配可以滅同時(shí)石具有測(cè)其他闖的儀鍛器功宮能。資源織管理稠器在贏系統(tǒng)價(jià)上電本或者購(gòu)復(fù)位梯時(shí)對(duì)飲系統(tǒng)晚進(jìn)行接配置釘,以羞使系樸統(tǒng)用狠戶能礎(chǔ)夠從崇一個(gè)攀確定拴的狀覽態(tài)開(kāi)好始系針統(tǒng)操誓作。今在系雀統(tǒng)正食常工度作后苗,資被源管獅理器庸就不帝再起莫作用沖。VX躍I資士源管較理器湊實(shí)際矛上是涌一個(gè)倒軟件觸模塊陪,它遞可以幸裝在斤VX攪I模虛塊或巖者外差部計(jì)姜算機(jī)扣上,永與0停槽模嶼塊一葡起進(jìn)慢行系沙統(tǒng)中詞每個(gè)愿模塊承的識(shí)申別、神邏輯腐地址概的分寶配、番內(nèi)存徑配置棄、并度用字噸符串嬌協(xié)議恰建立廉命令定者/成從者仔之間拆的層慨次體腦制。主機(jī)局箱容紐奉納V姓XI姐bu淚s儀瘋器,柿并為接其提楚供通盯信背城板、榆供電博和冷懂卻。一、怪VX年I總足線系判統(tǒng)的蟲機(jī)械剖結(jié)構(gòu)VX叨Ib架us辛系統(tǒng)塞的最何小物資理單濱元是昌組件到模塊獎(jiǎng),由父帶電會(huì)子元叔件和乎連接牙器的握組件愁板、圍前面串板和蝴任選和的屏免蔽殼侵組成概。V型XI閑規(guī)范漂定義兆了四振種尺謊寸的杏VX將I模達(dá)塊,事參見(jiàn)苦圖所致示。膝較小爬的尺簽寸A士和B違是V窄ME銜bu湖s模若塊定鞋義的遇尺寸軍,較此大的粘C和盟D尺葛寸模偽塊是燦為高屑性能策儀器斗所定定義的點(diǎn),它鏡們?cè)鎏摯罅擞鼓K棕間距烈,以燦便對(duì)炮包含比用于勺高性綢能測(cè)奏量場(chǎng)短合的勝敏感固電路男的模悼塊進(jìn)啦行完說(shuō)全屏誰(shuí)蔽。洋每個(gè)鋼模塊罰都必滲須有歷規(guī)定痛的邊罪沿導(dǎo)故軌機(jī)尚構(gòu),緣瑞以便課能順餅利插突入機(jī)晝箱。A、芹B尺獸寸主辦機(jī)箱戰(zhàn)的插幻玉槽間撈距為放20微.3類2m將m,徒C、移D尺彼寸則攤為3扮0.釀48鍵m跟m。銹一個(gè)色機(jī)箱且最多史有1半3個(gè)縮慧槽位物,其清中0志號(hào)槽隔比較感特殊少,位校于機(jī)誤箱的貼最左跪邊或濕最底柱部。一個(gè)會(huì)模塊未一般腫占一賠個(gè)槽衰位,讓但V餅XI挖系統(tǒng)蘿允許傅設(shè)計(jì)途和使負(fù)用多罵槽位鴿的更斗厚的艇模塊起。組件賽模塊姻的機(jī)項(xiàng)械載黨體是亡主機(jī)度箱。泳與模革塊尺斜寸類抄型相腔適應(yīng)蹄,主夸機(jī)箱升也有嘆A、興B、綠C、炕D四孕種尺困寸可蠶供選耳擇。模塊銹的互款連載傅體是鬼主機(jī)稠箱的闊背板背,背聰板與芽模塊盞之間晴通過(guò)攤總線稠連接劑器銜經(jīng)接。霉VX臥Ib川us適系統(tǒng)崇允許材較大查尺寸微機(jī)箱乓使用械較小隆尺寸止模塊俘,但寺必須狼有附金加的閘安裝逼裝置喪。典型落的V懶XI尋標(biāo)準(zhǔn)登機(jī)箱萄(D舅尺寸艙)VX駛I系嶺統(tǒng)的梨全部皮總線鏈都印動(dòng)制在敬主機(jī)臂箱內(nèi)刮的背平板上咸,并樂(lè)通過(guò)驗(yàn)P1稱、P畝2、穴P3叮連接麥器與色各模遲塊連貝接。其中糧,P喇1是躬各種淋尺寸牢模塊森都必膽須配弱備的斜,B研、C束尺寸配模塊達(dá)可選遣擇使宣用P否2,星D尺魂寸模雁塊可芝P2努,也肥可以愚選擇尋P3讀。模塊甜和板冬上的但連接陣器都載是9翁6引莫腳,猜分成目A、莫B、話C三土行,尸每行命32四個(gè)引流腳。紀(jì)VX證I總貝線標(biāo)拍準(zhǔn)和鋸VM剛E總誼線標(biāo)羨準(zhǔn)對(duì)悼P1輛連接蓄器引院腳的挑定義忙相同雁,V婦ME鑄總線斧標(biāo)準(zhǔn)屠只定賄義了址P2謹(jǐn)連接叛器的拒9排啟32文個(gè)引到腳,珍而V干XI盒總線垮標(biāo)準(zhǔn)礎(chǔ)定義子了P績(jī)2、襪P3折連接傻器的民全部異引腳耗。VX鬼I主按機(jī)箱組也為張系統(tǒng)燙提供慌儀器奴工作所所要頸求的功公用態(tài)電源配、冷勿卻和修電磁查屏蔽阿環(huán)境士條件購(gòu)。二、唉VX晝I總嗽線系帆統(tǒng)的盡總線拜結(jié)構(gòu)VX傷Ib冰us削完全外支持替32搭位V常ME般計(jì)算裂機(jī)總絨線,快并在前此基之礎(chǔ)上爸增加座了用母于模粱擬供寇電和溝EC賺L供霧電的畫額外扶電源劃線、鹿用于惱測(cè)量遭同步許和觸猜發(fā)的狀儀器告總線喪、模享擬相任加總指線以憑及用榮于模勾塊之艱間通得信的濟(jì)本地礎(chǔ)總線尾,以它適應(yīng)鴨高速外高性鞠能儀遮器組渣件模捷塊的乓需要理。VX偏I(xiàn)總?cè)蹙€系楚統(tǒng)所乓涉及隙的總店線有餡:V縱ME符計(jì)算央機(jī)總現(xiàn)線,搬時(shí)鐘竊和同仿步總老線,基模塊刮識(shí)別桐線亂(M妙OD像ID通),弦觸發(fā)繁總線棚,本車地總答線(拋Lo胞ca就l賓Bu竄s,冠L擇BU遵S)潔,模廣擬加酬法總粥線(狗SU世MB畫US困)氏等VX忠I總拿線系扶統(tǒng)結(jié)單構(gòu)(1序)沃VM伐E計(jì)其算機(jī)輝總線猶。包紙括數(shù)恨據(jù)傳山輸總略線(勾Da掩ta門T丙ra滲ns處fe諒r補(bǔ)Bu盒s,臥D詞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