摄谱仪器技艺和它的践行研讨
虚拟仪器技术在非电量测量方面也有应用,但就目前而言,远不如电、磁量测量方面应用广泛。洪迈生等提出虚拟基准的概念,并将它成功应用于螺纹等几何量的测量。O.Postolache等和万向奎等分别用LabVIEW和MATLAB以及VC++6.0开发了温度测量虚拟仪器。
从上述文献可以看出,虚拟仪器技术在电、磁参量检测方面获得广泛的应用,这不是偶然的,它也必将会在非电量测量方面获得更广泛的应用。虚拟仪器尤其适合代替传统仪器中的硬件来完成数据采集、处理和结果显示任务,它更适合对于大宗量、变化快的数据的采集和处理,但是它不可能取代所有的传统仪器。
虚拟仪器在信号分析与处理方面的应用虚拟仪器在信号分析与处理中的应用,主要是代替常规的硬件信号分析和处理器,它不但能完成上述硬件同样的功能,包括信号的频谱分析、参数估计等,而且具有开发周期短和成本低的特点。
虚拟仪器技术在过程控制、设备运行状态监控和远程控制等方面的应用1993年BarbaraK.和McQuiston将虚拟仪器用于引擎监控,他们发现,采用虚拟仪器可以大大降低成本,而且整个系统得以简化。Chung2PingYoung等用C++和Java开发了集控制、测量、通讯为一体的实时局域网虚拟仪器系统,用于监控由公共配电盘分出的多个分支电路的功率。ChangtingWang和RobertX.Gao利于LabVIEW开发了滚动轴承运行状态集成监控系统。该系统是通过监控轴承工作温度、载荷和声发射信号来监控轴承的工作状况。VanajaR和UdayakumarK利用HPVEE开发了用于电力变压器故障诊断的虚拟仪器,其诊断方法是利用DWT对测量信号进行谱分析。OliverL.Wang运用虚拟仪器技术开发了管道液化石油气监控系统,该系统是利用BorlandDelphi开发监控软件,以VisualC++开发仪器驱动程序。
ErenH.等认为Internet环境下虚拟仪器的应用可分为4类:远程监控、协作、分布计算和连续远程控制。他们还探讨了利用连接于Internet网络上的本地计算机对远端系统实现实时连续反馈控制的可能性,讨论了利用Internet网络实现远程控制可能出现的问题,如网络延迟产生控制系统不稳定性问题。
虚拟仪器的发展趋势网络化网络化虚拟仪器是虚拟仪器技术和网络技术相结合的产物。基于虚拟仪器的网络化测控系统是分布式测控系统,它利用网络将分散的各种测控设备相连接,利用网络完成数据采集、处理、传输,以实现信息、资源共享,协同工作,从而完成复杂的测控任务,因而具备以下功能:(1)支持远程测控;(2)支持分布式应网络化虚拟仪器结构用;(3)支持异地域数据存取;(4)支持异地服务请求与访问。
向几何参量和机械参量等难点领域拓展应用虚拟仪器进行几何量和机械参量测量的难度要高于电参量的测量,这是因为传感器和被测工件需要按照测量基准保持严格的相对位置关系,这种虚拟仪器不同其它参量的测量,它一般需要专用的定位机构和传动机构。例如,在开发类似三坐标测量机的虚拟仪器进行几何轮廓参数的高精度测量时,专用的高精度传感器、高精度的定位机构和传动机构不可缺少。
结论综合上述的分析,可以得出以下结论:(1)虚拟仪器优于传统的硬件仪器,表现在它们开发成本低、开放性、可重复使用以及人机界面友好等方面。虚拟仪器可以集成多种仪器,且使用简便。虚拟仪器是硬件和软件的有机结合,该仪器的测量精度主要取决于硬件性能,而其功能则主要由软件决定。但是测量系统中,不是所有的环节都能“虚拟”,即软件化。
(2)虚拟仪器技术和网络技术、通讯技术相结合,出现了网络化的虚拟仪器,它不但可以根据需要,将分布于不同区域的测试仪器组成一个完整的测试系统,也可以使得仪器的检测部分(传感器)和信号处理部分分离,从而可以充分利用分布于不同区域的资源。(3)几何参量和机械参量的测量是虚拟仪器发展的一个方向,也是虚拟仪器开发的难点之一。
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