1、1基于 PXT 虚拟仪器的机械工程测试系统开发摘要：为了使机械设备适应越来越复杂测试系统，本文以 PXT 虚拟仪器为载体，按照机械工程测试系统的要求，充分利用已有的标准化系统资源，开发了便于更新、机动灵活、成本低廉、中文界面的机械工程测试系统，提高了测试的综合应用效率。研究了虚拟仪器的组成及虚拟仪器平台的构建和机械工程测试系统的程序设计。希望能给大家启迪。 关键词：虚拟仪器平台测试系统 程序设计 中图分类号：S611 文献标识码： A 文章编号： 我国虚拟仪器的起步比较晚，很多的新功能、新方法需要进一步完善。为了使机械设备适应越来越复杂测试系统，本文以 PXT 虚拟仪器为载体，按照机械工程测试
2、系统的要求，充分利用已有的标准化系统资源，开发了便于更新、机动灵活、成本低廉、中文界面的机械工程测试系统，提高了测试的综合应用效率。研究了虚拟仪器的组成及虚拟仪器平台的构建和机械工程测试系统的程序设计。希望能给大家启迪。 一、虚拟仪器的组成及虚拟仪器平台的构建 1、虚拟仪器的组成主要有三大部件构成： (1)软件部分 软件部分利用图形化的程序子 VI，可以建立与传统的测试仪器逼真的前面板，并且可以编写程序对数据进行处理分析等。 (2)硬件部分 2硬件部分中，主要采用模块化的设计，这是区别于一般的测试系统硬件的主要特征。并且厂家会提供标准的驱动程序，让用户的需求得到满足，也能对用户自己根据需要进行
3、功能的扩展。 (3)虚拟仪器平台 虚拟仪器的平台是计算机，它将虚拟仪器的软件和硬件集到一块，有机的连起来实现相应的功能，这主要是借助了计算机的一些特有的功能，像对数据的运算功能、对数据存放储存功能、还可以对储存的数据进行调用和重新显示，同时，还可以对数据进行管理，再者，网络的联通也是计算机的一个特有功能之一，都在虚拟仪器的构建组成中发挥极其重要的作用。 2、虚拟仪器的平台的构建 组建虚拟仪器的平台主要是利用模块化的方法进行组建，这是由于虚拟仪器的模块化结构决定的。其主要的部分为下面几项： (1)工作平台的建立。如何组建虚拟仪器的工作平台直接关系到所开发的测试系统的完整性，由于虚拟仪器系统的特殊
4、性模块化结构，而模块化结构之间的连接是靠标准总线连接起来的，但是总线标准有很多不同的类别，在目前比较常用的有以下几种用来连接硬件： 1)建立在个人计算机基础上的仪器； 2)利用 VXI 总线进行组建； 3)利用 PXI 总线组建； 4)GPIB 接口的仪器系统； 5)利用串口或另外的工业标准总线的仪器。 3在需要选择的时候，根据用户的情况和测试的规范进行选用。 (2)测试的时候硬件要满足的规范要求。 采用信号调理和数据采集卡的模式接收传感器采集的信号，再将接收到的信号传送到虚拟仪器软件平台。 二、机械测试系统的程序设计 随着科学技术的发展，对测试系统提出越来越高的要求，传统的测试系统模式已不能
5、适应要求。为了从根本上改变传统测试系统模式，必须从概念更新入手，建立新型的现代测试系统。以计算机为中心，利用数据采集与传感器相结合的方式构成现代测试系统，将众多的测试仪器功能集成在计算机的一个“测试功能软件库 中，通过与专用的采集卡和接口搭配，在一台计算机内实现了被集成测试仪器的全部功能，使测试技术的进步发生了质的飞跃。 在对传统的机械工程测试系统测试过程及传统的测试仪器和现有的虚拟测试系统进行对比研究后，本系统总体的结构为： 1、本设计开发的机械工程测试系统采用模块化结构，可以在一个测试系统中同时组建应变、位移、压力、流量和温度测试系统。并且每个测试系统用模块化进行设计前后面板，方便程序设计
6、和用户操作与控制。2、采用数据库对数据进行存储、管理和查询。基于需要对测试数据进行存储、调用、管理和查询，并且处理的数据量大，本文设计通过数据库来存储、管理和查询数据。建立一个 Access 数据源，通过 ADO 数据库访问技术，充分利用 ADO 的灵活性，通过编程模型实现对数据库的操4作，执行用户命令，实现对数据的管理。利用 ADO 技术的 LabVIEW 数据库访问包LabSQL，用户可以直接在 LabVIEW 中以调用子 VI 的方式实现对数据库的访问。 3、每个测试仪在进行设计时，选用的模型是“菜单选择结构” 。在后面板中利用“case”结构完成在前面板中不同的按钮选择，选择好一个测试
7、以后，这个测试仪就可以独立的工作。在完成相关的需要的工作后可以选择退出，也可以选择进入到另一个测试仪。利用菜单编辑器对程序进行编辑，要改变程序的操作项直接从菜单编辑器中修改，为程序作总体设计。 4、前后面板的人性化设计。程序设计包括前面板和程序框图两部分，系统前面板由参数设置和五个测试系统构成。当用户在前面板操作相应的功能时，后面板的程序框图有与之协调的字 vI 运行，这样可以保证运行操作的同步性和准确性。同时在前台对话框有供测试人员填写参数或者选择功能界面。为了便于后续人员按自己的要求进行小范围修改，后面板程序框图也以直观简洁的方式进行设计。 5、每一层都是按顺序来的。也就是所谓的先后秩序不
8、混淆因为机械工程测试系统中的那些测试量从被采集开始到分析完毕，都有严格的先后顺序，为了防止程序运行的混乱，确保有序运行，在系统模块的设计中，主体采用了顺序循环的思路，只有在必须先运行的程序模块运行完毕后，才会到达下一个程序的处理框图中，详细的流程如下面： 第一，由一个外层的选择结构决定采集的物理通道和任务输入。 第二，依照测试的先后流程顺序来执行。 5第三，进行数据采集时，滤波、数据存储等模块在采集循环内才能对数据进行即时 操作。测试人员只需要设定保存时间间隔就可以将数据保存到数据库中。 最后，在已有的保存测试数据文件基础上进行测试后操作时，可以选择采集开关关闭，然后选择生成试验报告等连接组建
9、软件系统。 三、结论 总之，我国的虚拟仪器的研究在国际上还不够成熟，还需要科技工作者加大研究的力度。相信随着科学研究的不断深入，虚拟仪器将会在机械工程测试领域中发挥越来越重要的作用。 参考文献： 1王华玲,李曼,卜云峰,侯志伟. 基于虚拟仪器技术的多种机械量测试系统J. 中国制造业信息化. 2007(21) 2江小霞,林少芬,李叶妮,陈清林. 工程机械液压测试系统的研发与应用J. 福州大学学报(自然科学版). 2008(05) 3魏伟,刘爽. 基于 LabVIEW 的应变数据处理系统J. 微计算机信息. 2007(22) 4卢致续,李宁,刘慧,王冰. 基于 PXI 平台的传感器自动测试系统J. 仪表技术. 2010(06)
