第11章计算机测试系统与虚拟仪器.pptx

计算机测试系统与虚拟仪器是现代测试技术的重要组成部分，它们充分利用了计算机技术的发展，极大地提升了测试效率和精度。在《机械工程测试技术基础》第三版中，这一章节详细介绍了计算机测试系统的构成及其应用。 计算机测试系统的核心是计算机，它通过软件控制来协调不同测量仪器的工作，完成数据采集、处理和结果显示。微机或微处理器通过接口软件与测量仪器相连，执行特定的测量任务。这些仪器在接收到微机的控制指令后，调整自身的工作状态，例如选择工作频段、调节输出电平和设置量程。接口的主要作用是提供物理连接，确保逻辑电平匹配和数据交换。 测试系统可以按照功能划分为数据采集和存储、数据分析以及数据显示三个部分。虚拟仪器的概念在此基础上提出，它利用微机的软件和显示器来完成大部分数据处理和显示功能，只需附加少量硬件即可构建测量系统。这大大降低了测试系统的成本，并提高了灵活性。 基于计算机的测试系统主要有三种类型：一是计算机插卡式测试系统，通过PCI、ISA等总线插槽安装板卡实现测试功能；二是仪器前端与计算机组合的测试系统，前端模块通过VXI、PXI等专用总线与计算机相连；三是仪器控制系统，由可编程仪器与计算机连接，这些仪器可以独立完成测量任务。 插卡式测试系统是其中最常见的一种，数据采集卡扮演关键角色，具备A/D、D/A转换、数字I/O和计数器/定时器等功能，部分还支持数字滤波和信号处理。ISA卡已逐渐淘汰，PCMCIA卡由于结构限制在工程应用中受限，而PCI卡因其并发工作能力和自动配置功能成为主流。然而，PCI总线测试仪器的局限性在于安装不便，且现场信号可能对计算机安全构成威胁。 智能仪器则是微电子技术进步的产物，集成CPU、存储器和其他功能模块于单片机，形成具有计算机功能的测量控制设备。虚拟仪器则利用专门的软件系统，如LabVIEW，创建图形化界面，实现对仪器的控制、数据分析和可视化，为用户提供了高度定制的可能性。 本章还讨论了仪器前端、仪器控制技术、智能仪器和虚拟仪器技术的具体细节，这些都是构建高效计算机测试系统的关键元素。随着技术的进步，计算机测试系统将继续发挥重要作用，推动测试技术的创新和发展。