第一篇：虛擬儀器檢測(cè)論文

1硬件構(gòu)成檢測(cè)系統(tǒng)主要由信號(hào)接口及虛擬儀器兩部分構(gòu)成(圖1)。待測(cè)信號(hào)由控制機(jī)柜上的接口引出，通過信號(hào)選擇、調(diào)理之后送入工控機(jī)，由數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并最終由數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行分析、顯示、存儲(chǔ)等。步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)由脈沖控制器、驅(qū)動(dòng)電路和步進(jìn)電機(jī)等幾部分構(gòu)成，根據(jù)不同的檢測(cè)要求如常規(guī)檢測(cè)、實(shí)時(shí)監(jiān)控和故障診斷等，需要對(duì)脈沖控制器的輸出、驅(qū)動(dòng)電路的輸出以及電機(jī)繞組的信號(hào)分別進(jìn)行檢測(cè)。為更有效的利用采集卡的硬件資源以及計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理能力，在接口部分設(shè)置了信號(hào)選擇電路，負(fù)責(zé)把需要檢測(cè)的信號(hào)送入后續(xù)系統(tǒng)。接口電路結(jié)構(gòu)如圖2所示，通過兩個(gè)選擇開關(guān)的不同組合，分別實(shí)現(xiàn)從驅(qū)動(dòng)板輸入級(jí)引出脈沖控制器信號(hào)、從驅(qū)動(dòng)板輸出級(jí)引出驅(qū)動(dòng)電路信號(hào)、從電機(jī)回路引出步進(jìn)電機(jī)繞組電流信號(hào)。

信號(hào)調(diào)理電路采用運(yùn)算放大器對(duì)取樣電阻兩端的信號(hào)進(jìn)行差分運(yùn)算，得到電壓、電流信號(hào)并以單端方式輸出至數(shù)據(jù)采集卡。步進(jìn)電機(jī)常采用方波電壓驅(qū)動(dòng)，從其頻譜構(gòu)成來看包含一定的高頻成分，屬于有突變的大幅值信號(hào)，故選用LM318高速寬帶運(yùn)算放大器，其增益帶寬為15MHz，轉(zhuǎn)換速率為70V/μs。為進(jìn)一步提高待測(cè)信號(hào)的信噪比，減小軟件數(shù)據(jù)處理的難度以及減少運(yùn)算量，在LM318的電源部分加入了2個(gè)1000μF的電解電容退耦合，在其輸出端加入了0.2μF的瓷片電容以濾除高頻噪聲。

虛擬儀器的硬件采用基于pCI總線技術(shù)的DAQ數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，選用的pCI-6071E數(shù)據(jù)采集卡可實(shí)現(xiàn)對(duì)32個(gè)步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)電路和脈沖控制器的多路并行檢測(cè)。

2軟件設(shè)計(jì)

根據(jù)模塊化的編程思想，檢測(cè)程序(圖3)的結(jié)構(gòu)自上而下分為主程序?qū)印⑦壿媽?、?qū)動(dòng)層。主程序?qū)佑捎脩艚缑婧蜏y(cè)試執(zhí)行部分構(gòu)成，邏輯層負(fù)責(zé)邏輯關(guān)系的驗(yàn)證以及相關(guān)決策的制定，驅(qū)動(dòng)層負(fù)責(zé)與儀器、被測(cè)設(shè)備以及其他應(yīng)用程序之間的通信。軟件的開發(fā)平臺(tái)為NI公司的LabVIEW。檢測(cè)程序的主要任務(wù)為多通道的數(shù)據(jù)采集、分析和存儲(chǔ)，因此程序的優(yōu)化及運(yùn)行效率問題都顯得較為重要，在軟件的開發(fā)中運(yùn)用了LabVIEW所支持的多項(xiàng)先進(jìn)編程技術(shù)，如數(shù)據(jù)流、多線程、定時(shí)循環(huán)、狀態(tài)機(jī)等。

3信號(hào)處理

虛擬儀器的實(shí)質(zhì)是對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理，具體分為在線處理和事后處理兩部分。在線數(shù)據(jù)處理主要包括運(yùn)算量較小的電流、電壓以及脈沖的時(shí)域分析。對(duì)于系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)通過對(duì)對(duì)應(yīng)信號(hào)的計(jì)數(shù)得到電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的步數(shù)、驅(qū)動(dòng)板提供的電壓周期數(shù)、脈沖控制器發(fā)出的脈沖數(shù)；對(duì)于電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)通過測(cè)量電流的頻率得到電機(jī)的速度曲線，對(duì)此進(jìn)行微分得到電機(jī)的加速度曲線，通過對(duì)電流進(jìn)行數(shù)值積分得到電機(jī)的功率曲線。

另一方面對(duì)電流信號(hào)進(jìn)行較為詳細(xì)的時(shí)域分析以提供系統(tǒng)分析的時(shí)域特征值。使用peak Detector進(jìn)行信號(hào)的波峰檢測(cè)得到每個(gè)周期內(nèi)最高點(diǎn)的數(shù)值、位置等數(shù)據(jù)，以此為基礎(chǔ)作出電機(jī)的特征曲線。電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)特征曲線近似為一條水平直線，運(yùn)轉(zhuǎn)異常時(shí)則會(huì)產(chǎn)生平移和起伏，其均值和方差都有較為顯著的變化。使用pulse parameters進(jìn)行信號(hào)的參數(shù)檢測(cè)，得到信號(hào)的超調(diào)量、上升時(shí)間等參數(shù)，這些參數(shù)描述了電流波形的細(xì)節(jié)信息。因此選取了電流信號(hào)的超調(diào)量和幅值之比、上升時(shí)間和頻率之比以及特征曲線的均值和方差作為系統(tǒng)狀態(tài)分析的3組時(shí)域特征值。

事后數(shù)據(jù)處理主要包括電流、電壓的頻域分析。對(duì)于步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)的檢測(cè)，一個(gè)較為重要的應(yīng)用是識(shí)別出正常信號(hào)中夾帶的短暫反常現(xiàn)象并展示其成分，為了克服傅里葉變換沒有時(shí)間分辨率的缺陷，采用了對(duì)異常信號(hào)段進(jìn)行短時(shí)傅里葉變換的分析方法。信號(hào)

算法實(shí)現(xiàn)短時(shí)傅里葉分析得到信號(hào)的幅值譜，表明了在短時(shí)間段上繞組電流、驅(qū)動(dòng)電壓的能量分布。電機(jī)系統(tǒng)發(fā)生異常時(shí)的電流、電壓信號(hào)除正常的基頻及倍頻成分外，出現(xiàn)了額外的低頻成分或直流分量，其倍頻和基頻的幅值之比也有明顯的變化，因此選取了信號(hào)的3倍頻和基頻的幅值比作為系統(tǒng)狀態(tài)分析的頻域特征值。

對(duì)于在線檢測(cè)及故障診斷系統(tǒng)來說，除了選取適當(dāng)?shù)男盘?hào)處理算法提取有效的特征值之外，更為重要的一點(diǎn)是對(duì)被測(cè)系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)的歸納和分類，給出各特征值的典型值作為系統(tǒng)狀態(tài)的判別條件。以下是在瑞士ARSApE公司的微型兩相永磁式步進(jìn)電機(jī)1020上測(cè)得的典型值，其驅(qū)動(dòng)方式為采用A3966SLB驅(qū)動(dòng)模塊的兩相單四拍驅(qū)動(dòng)。

基于虛擬儀器技術(shù)開發(fā)的步進(jìn)電機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)，在發(fā)生故障時(shí)針對(duì)故障單元進(jìn)行的診斷提高了系統(tǒng)的維護(hù)效率，大大縮短了故障恢復(fù)時(shí)間。

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第二篇：虛擬儀器數(shù)據(jù)采集應(yīng)用論文

虛擬儀器是以一種全新的理念來設(shè)計(jì)和發(fā)展的儀器，他是90年代發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)，主要用于自動(dòng)測(cè)試、過程控制、儀器設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析等領(lǐng)域，其基本思想是在儀器設(shè)計(jì)或測(cè)試系統(tǒng)中盡可能用軟件代替硬件，即“軟件就是儀器”，他是在通用計(jì)算機(jī)平臺(tái)上，根據(jù)用戶需求來定義和設(shè)計(jì)儀器的測(cè)試功能，其實(shí)質(zhì)是充分利用計(jì)算機(jī)的最新技術(shù)來實(shí)現(xiàn)和擴(kuò)展傳統(tǒng)儀器的功能。

虛擬儀器的特點(diǎn)和構(gòu)成 1.1 虛擬儀器的特點(diǎn)

與傳統(tǒng)儀器相比，虛擬儀器具有高效、開放、易用靈活、功能強(qiáng)大、性價(jià)比高、可操作性 好等明顯優(yōu)點(diǎn)，具體表現(xiàn)為：

智能化程度高，處理能力強(qiáng) 虛擬儀器的處理能力和智能化程度主要取決于儀器軟件水平。用戶完全可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求，將先進(jìn)的信號(hào)處理算法、人工智能技術(shù)和專家系統(tǒng)應(yīng)用于儀器設(shè)計(jì)與集成，從而將智能儀器水平提高到一個(gè)新的層次。

復(fù)用性強(qiáng)，系統(tǒng)費(fèi)用低 應(yīng)用虛擬儀器思想，用相同的基本硬件可構(gòu)造多種不同功能的測(cè)試分析儀器，如同一個(gè)高 速數(shù)字采樣器，可設(shè)計(jì)出數(shù)字示波器、邏輯分析儀、計(jì)數(shù)器等多種儀器。這樣形成的測(cè)試儀 器系統(tǒng)功能更靈活、更高效、更開放、系統(tǒng)費(fèi)用更低。通過與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接，還可實(shí)現(xiàn)虛 擬儀器的分布式共享，更好地發(fā)揮儀器的使用價(jià)值。

可操作性強(qiáng)，易用靈活 虛擬儀器面板可由用戶定義，針對(duì)不同應(yīng)用可以設(shè)計(jì)不同的操作顯示界面。使用計(jì)算機(jī)的 多媒體處理能力可以使儀器操作變得更加直觀、簡(jiǎn)便、易于理解，測(cè)量結(jié)果可以直接進(jìn)入數(shù) 據(jù)庫系統(tǒng)或通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送。測(cè)量完后還可打印、顯示所需的報(bào)表或曲線，這些都使得儀器的 可操作性大大提高而且易用、靈活。

1.2 虛擬儀器的構(gòu)成 虛擬儀器的構(gòu)建主要從硬件電路的設(shè)計(jì)、軟件開發(fā)與設(shè)計(jì)2個(gè)方面考慮。

硬件電路的設(shè)計(jì)主要根據(jù)用戶所面對(duì)的任務(wù)決定，其中接口設(shè)計(jì)可選用的接口總線標(biāo)準(zhǔn)包 括Gp IB總線、VXI總線等。推薦選用VXI總線。因?yàn)樗哂型ㄓ眯詮?qiáng)、可擴(kuò)充性好、傳輸速 率高、抗干擾能力強(qiáng)以及良好的開放性能等優(yōu)點(diǎn)，因此自1987被首次推出后迅速得到各大儀 器生產(chǎn)廠家的認(rèn)可，目前VXI模塊化儀器被認(rèn)為是虛擬儀器的最理想平臺(tái)，是儀器硬件的發(fā) 展方向。由于VXI虛擬儀器的硬件平臺(tái)的基本組成是一些通用模塊和專用接口。因此硬件電 路的設(shè)計(jì)一般可以選擇用現(xiàn)有的各種不同的功能模塊來搭建。通用模塊包括：信號(hào)調(diào) 理和高速數(shù)據(jù)采集；信號(hào)輸出與控制；數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理。這3部分概括了數(shù)字化儀 器的基本組成。將具有一種或多種功能的通用模塊組建起來，就能構(gòu)成任何一種虛擬儀器。例如使用高速數(shù)據(jù)采集模塊和高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理模塊就能構(gòu)成1臺(tái)示波器、1臺(tái)數(shù)字化儀或 1臺(tái)頻譜分析儀；使用信號(hào)輸出與控制模塊和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理模塊就能構(gòu)成1臺(tái)函數(shù)發(fā)生器、1臺(tái)信號(hào)源或1臺(tái)控制器。專用接口是針對(duì)特定用途儀器需要的設(shè)計(jì)，也包括一些現(xiàn)場(chǎng)總線 接口和各類傳感器接口。系統(tǒng)的主要硬件包括控制器、主機(jī)箱和儀器模塊。常用的控制方案 有GpIB總線控制方式的硬件方案、MXI總線控制方式的硬件方案、嵌入式計(jì)算機(jī)控制方式的 硬件方案3種。VXI儀器模塊又稱為器件（devices）。VXI有4種器件：寄存器基器件、消 息基器件、存儲(chǔ)器器件和擴(kuò)展器件。存儲(chǔ)器器件不過是專用寄存器基器件，用來保存和傳輸 大量數(shù)據(jù)。擴(kuò)展器目前是備用件，為今后新型器件提供發(fā)展通道。將VXI儀器制作成寄存器 基器件，還是消息基器件是首先要做出的決策。寄存器基器件的通信情況極像VME總線器件，是在低層用二進(jìn)制信息編制程序。他的明顯優(yōu)點(diǎn)在于速度寄存器基器件完全是在 直接 硬件控制這一層次上進(jìn)行通信的。這種高速通信可以使測(cè)試系統(tǒng)吞吐量大大提高。因此，寄 存器基器件適用于虛擬儀器中信號(hào)/輸出部分的模塊（如開關(guān)、多路復(fù)用器、數(shù)/模轉(zhuǎn)換輸出 卡、模/

數(shù)轉(zhuǎn)換輸入卡、信號(hào)調(diào)理等）。消息基器件與寄存器基器件不同，他在高層次上用A SCII字符進(jìn)行通信，與這種器件十分相似是獨(dú)立HpIB儀器。消息基器件用一組意義 明確的 “字串行協(xié)議”相互進(jìn)行通信，這種異步協(xié)議定義了在器件之間傳送命令和數(shù)據(jù)所需的掛鉤 要求。消息基器件必須有CpU（或DSp）進(jìn)行管理與控制。因此，消息基器件適用于虛擬儀器 中數(shù)字信號(hào)處理部分的模塊。

軟件的開發(fā)與設(shè)計(jì)包括3部分：VXI總線接口軟件、儀器驅(qū)動(dòng)軟件和應(yīng)用軟件（軟面板）。軟件結(jié)構(gòu)如圖1所示。

VXI總線接口軟件由零槽控制器提供，包括資源管理器、資源編輯程序、交互式控制程序和 編程函數(shù)庫等。該軟件在編程語言和VXI總線之間建立連接，提供對(duì)VXI背板總線的控制和支 持，是實(shí)現(xiàn)VXI系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)。

儀器驅(qū)動(dòng)程序是完成對(duì)某一特定儀器的控制與通信的軟件程序，也即模塊的驅(qū)動(dòng)軟件，他 的設(shè)計(jì)必須符合Vpp的2個(gè)規(guī)范，即Vpp3.1《儀器驅(qū)動(dòng)程序結(jié)構(gòu)和模型》和Vpp3.2《儀器 驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)規(guī)范》。

“軟面板”設(shè)計(jì)就是設(shè)計(jì)具有可變性、多層性、自助性、人性化的面板，這個(gè)面板應(yīng)不 僅同傳統(tǒng)儀器面板一樣具有顯示器、LED、指針式表頭、旋鈕、滑動(dòng)條、開關(guān)按鈕、報(bào)警裝 置等功能部件，而且應(yīng)還具有多個(gè)連貫操作面板、在線幫助功能等。

虛擬儀器在數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用

利用虛擬儀器制作數(shù)據(jù)采集器可以按照硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)步驟來完成。

2.1 硬件設(shè)計(jì)

硬件設(shè)計(jì)要完成以下內(nèi)容：

1)模/數(shù)轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

設(shè)置具有通用性的數(shù)據(jù)自動(dòng)采集系統(tǒng)，一般應(yīng)滿足能對(duì)多路信號(hào)盡可能同步地進(jìn)行采集，為了使所采集到的數(shù)據(jù)不但能夠在數(shù)據(jù)采集器上進(jìn)行存儲(chǔ)，而且還能及時(shí)地在采集過程中 將數(shù)據(jù)傳送到上位機(jī)，選用存儲(chǔ)量比較適中的先進(jìn)先出存儲(chǔ)器，這樣既能滿足少量數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 的需要，又能在需要實(shí)時(shí)傳送數(shù)據(jù)時(shí)，在A/D轉(zhuǎn)換的同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，不丟失任何數(shù)據(jù)。)VXI總線接口

VXI總線數(shù)據(jù)采集器通?？梢岳脙煞NVXI總線通用接口消息基接口和寄存器基接口。消 息基接口的作用是通過總線傳送命令，從而控制儀器硬件的操作。通用寄存器基接口是由寄存器簡(jiǎn)單的讀寫來控制儀器硬件的操作。利用消息基接口進(jìn)行設(shè)計(jì)，具體消息基接口的框圖見圖2。

3)采樣通道控制

為了滿足幾種典型系統(tǒng)通道控制的要求，使通道的數(shù)量足夠多，通道的選取比較靈活，可以利用寄存器電路、可預(yù)置計(jì)數(shù)器電路以及一些其他邏輯電路的配合，將采樣通道設(shè)計(jì)成最多64路、最少2路可以任意選擇，而且可以從任意一路開始采樣，也可以到任意一路結(jié)束采樣，只要截止通道號(hào)大于起始通道號(hào)就可以了。整個(gè)控制在虛擬儀器軟面板上進(jìn)行操作，通過消息基接口將命令寫在這部分的控制寄存器中，從而設(shè)置計(jì)數(shù)器的初值以及采樣的通道總數(shù)。

4)定時(shí)采樣控制

由于不同的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)對(duì)采樣時(shí)間間隔的要求不同，以及同一系統(tǒng)在不同的試驗(yàn)中 需要的采樣時(shí)間間隔也不盡相同，故可以采用程控的方式將采樣時(shí)間間隔設(shè)置在2 μs~13.0 ms之間任意選擇，可以增加或減少的最小單位是2 μs。所有這些選擇設(shè)置可以在虛擬儀器軟面板上進(jìn)行。

5)采樣點(diǎn)數(shù)控制

根據(jù)不同測(cè)試系統(tǒng)的需求，將采樣點(diǎn)數(shù)設(shè)計(jì)成可在一個(gè)比較大的范圍中任意選擇，該選擇同樣是在軟面板上進(jìn)行。

6)采樣方式控制

總結(jié)各種自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的采樣方式不外乎軟件觸發(fā)采樣和硬件 觸發(fā)采樣。在硬件觸發(fā)采樣中又包括同步整周期采樣和非同步整周期采樣，這2種采樣又可 以是定時(shí)進(jìn)行的或等轉(zhuǎn)速差進(jìn)行的。所有這些采樣方式，對(duì)于數(shù)據(jù)采集器來說都可以在軟面 板上進(jìn)行選擇。

2.2 軟件設(shè)計(jì)

軟件是虛擬儀器的關(guān)鍵，為使VI系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰簡(jiǎn)潔，一般可采用組件化設(shè)計(jì)思想，將各部分彼此獨(dú)立的軟件單元分別制成標(biāo)準(zhǔn)的組件，然后按照系統(tǒng)的總體要求組成完整的應(yīng)用系統(tǒng)，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的組件化的虛擬儀器軟件系統(tǒng)，如圖3所示。

應(yīng)用軟件為用戶提供了建立虛擬儀器和擴(kuò)展其功能的必要工具，以及利用pC機(jī)、工作站的 強(qiáng)大功能。同時(shí)Vpp聯(lián)盟提出了建立虛擬儀器標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)庫（VISA）的建議，為虛擬儀器的研 制與開發(fā)提供了標(biāo)準(zhǔn)。這也進(jìn)一步使由通用的VXI數(shù)據(jù)采集模塊、CpU/DSp模塊來構(gòu)成虛擬儀 器成為可能。

基于虛擬儀器的數(shù)據(jù)采集器的軟件包括系統(tǒng)管理軟件、應(yīng)用程序、儀器驅(qū)動(dòng)軟件和I/O接 口 軟件。以往這4部分需要用戶自己組織或開發(fā)，往往很困難，但現(xiàn)在NI公司提供了所有這 四部分軟件，使應(yīng)用開發(fā)比以往容易得多。

下面簡(jiǎn)單介紹以NI公司的Lab Windows/CVI為開發(fā)環(huán)境，來進(jìn)行VXI虛擬儀器的驅(qū)動(dòng)程序開 發(fā)的方法。

第一步：生成儀器模塊的用戶接口資源文件（UIR）。用戶接口資源、文件是儀器模塊 開 發(fā)者利用Lab Windows/CVI的用戶界面編輯器為儀器模塊設(shè)計(jì)的一個(gè)圖形用戶界面（GUI）。一個(gè)Lab Windows/CVI的GUI由面板、命令按鈕、圖標(biāo)、下拉菜單、曲線、旋鈕、指示表以及 許多其他控制項(xiàng)和說明項(xiàng)構(gòu)成。

第二步：Lab Windows/CVI事件驅(qū)動(dòng)編程。應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境Lab Windows/CVI中設(shè)計(jì)一個(gè) 用戶接口，實(shí)際上是在用戶計(jì)算機(jī)屏幕上定義一個(gè)面板，他由各種控制項(xiàng)（如命令按鈕、菜 單、曲線等）構(gòu)成。用戶選中這些控制項(xiàng)就可以產(chǎn)生一系列用戶接口事件（events）。例如，當(dāng)用戶單擊一個(gè)命令按鈕，這個(gè)按鈕產(chǎn)生一個(gè)用戶接口事件，并傳遞給開發(fā)者編寫的C語 言驅(qū)動(dòng)程序。這是運(yùn)用了Windows編程的事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制。Lab Windows/CVI中使用不同類型的 控制項(xiàng)，在界面編輯器中將顯示不同類型的信息，并產(chǎn)生不同操作的接口事件。在Lab Wind ows/CVI的開發(fā)平臺(tái)中，對(duì)事件驅(qū)動(dòng)進(jìn)行C程序編程時(shí)可采用2種基本的方法：回調(diào)函數(shù)法和 事件循環(huán)處理法。

回調(diào)函數(shù)法是開發(fā)者為每一個(gè)用戶界面的控制項(xiàng)寫一個(gè)獨(dú)立的用戶界面的控制函數(shù)，當(dāng)選中某個(gè)控制項(xiàng)，就調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)進(jìn)行事件處理。在循環(huán)處理法中，只處理GUI控制 項(xiàng)所產(chǎn)生的COMMIT事件。通過Get User Event函數(shù)過濾，將所有的COMMIT事件區(qū)分開，識(shí)別 出是由哪個(gè)控制項(xiàng)所產(chǎn)生的事件，并執(zhí)行相應(yīng)的處理。

第三步：應(yīng)用函數(shù)/VI集與應(yīng)用程序軟件包編寫。應(yīng)用函數(shù)/VI集需針對(duì)具體儀器模塊 功能進(jìn)行編程，應(yīng)用程序軟件包只是一些功能強(qiáng)大、需要完善的數(shù)據(jù)處理能力的模塊才需要 提供，如波形分析儀模塊、DSp模塊等。結(jié)語

本文探討了虛擬儀器的基本組成，以及實(shí)際的虛擬儀器軟硬件設(shè)計(jì)的一般方法，這些方法經(jīng)過實(shí)際設(shè)計(jì)工作運(yùn)用證明是可靠的，可供系統(tǒng)工程技術(shù)人員在組建具體的基于VXI總線的虛擬儀器數(shù)據(jù)采集、測(cè)試時(shí)參考使用。

參考文獻(xiàn)

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5］汪紅.基于組件的虛擬儀器軟件系統(tǒng)［J］.微型計(jì)算機(jī)信息,2001,(1)：76-77

第三篇：虛擬儀器 實(shí)驗(yàn)報(bào)告3

虛擬儀器實(shí)驗(yàn)報(bào)告三

專業(yè)年級(jí)

姓名

學(xué)號(hào)

成績(jī)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模篖abVIEW編程軟件入門學(xué)習(xí)

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容: LabVIEW程序結(jié)構(gòu)

三、實(shí)驗(yàn)步驟：

1、順序結(jié)構(gòu)（Sequence Structure）

2、For循環(huán)

3、While循環(huán)

4、Case結(jié)構(gòu)

5、事件結(jié)構(gòu)（Event Structure）

6、使能結(jié)構(gòu)

7、公式節(jié)點(diǎn)（Formula Node）

8、跟著實(shí)例學(xué)—模擬溫度采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

練習(xí)1：

練習(xí)2：

-0練習(xí)4：

練習(xí)7：

作業(yè)題3：

思路：其實(shí)對(duì)1—5的數(shù)取余就行了，然后與布爾連接。

作業(yè)題6：

作業(yè)題7：

第四篇：虛擬儀器學(xué)習(xí)心得總結(jié)

虛擬儀器學(xué)習(xí)心得總結(jié)

姓 名：王水根

學(xué) 號(hào)：1083420213 班 級(jí)：0801101班 學(xué) 院：電氣學(xué)院 指導(dǎo)老師：付寧

虛擬儀器學(xué)習(xí)心得總結(jié)

王水根

剛開始接觸虛擬儀器這個(gè)概念的時(shí)候是在大三的上學(xué)期，我不記得那天具體是什么日子了，只記得公寓前面展板上多了一個(gè)很大的海報(bào)，內(nèi)容大概是哈工大虛擬儀器協(xié)會(huì)成立招新和第一屆全國虛擬儀器設(shè)計(jì)大賽的相關(guān)說明。這是我第一次接觸“虛擬儀器”這個(gè)當(dāng)時(shí)陌生的新詞。一看到這個(gè)詞我馬上想到我們經(jīng)常用的仿真軟件Multisim,那里面就有好多虛擬的電源、示波器、萬用表，還有頻譜分析儀、邏輯分析儀等。頓時(shí)，我覺得這個(gè)很有意思啊，要是能自己在電腦里設(shè)計(jì)一個(gè)示波器那就厲害了。可是那個(gè)虛擬的儀器又是怎么集成到其他電路仿真軟件上的呢？還有虛擬儀器的定義到底是什么呢？不知道。所以我?guī)е@些疑問上網(wǎng)查找和虛擬儀器的相關(guān)文檔，看看虛擬儀器到底是一個(gè)什么東西，虛擬儀器在哪些領(lǐng)域有應(yīng)用。

后來，我參加了協(xié)會(huì)組織的招新，初次接觸了Labview，在花了一個(gè)通宵做完招新布置的作業(yè)后，我也成了一名Labview的初學(xué)者。這之后我知道了Labview這個(gè)軟件是用來設(shè)計(jì)虛擬儀器的，而虛擬儀器是用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的一個(gè)軟件，它能完成一臺(tái)臺(tái)式儀器的功能。比如可以用Labview設(shè)計(jì)一個(gè)信號(hào)發(fā)生器，產(chǎn)生正弦波、方波、三角波、鋸齒波、任意占空比矩形波等。

而Labwindows/CVI我上大二時(shí)實(shí)驗(yàn)室的師兄跟我說過，他那時(shí)跟我說CVI是用來設(shè)置界面用的，一般都是硬件配上CVI一塊用?？墒窃谙到y(tǒng)學(xué)習(xí)CVI之前我從沒用過Labwindows/CVI。CVI和Labview都是很好用很優(yōu)秀的軟件，在自動(dòng)化測(cè)試領(lǐng)域有著特別重要的作用。Labview采用的是G語言，也就是圖形化語言，它不僅是一種編程環(huán)境，也是一門編程語言。Labview因?yàn)椴捎玫氖菆D形化語言，所以和CVI比起來學(xué)習(xí)更容易，編程也更簡(jiǎn)單，比較適合于專業(yè)知識(shí)比較薄弱的學(xué)習(xí)者。Labview采用的編程思想和傳統(tǒng)C語言一樣，是嵌套，主函數(shù)包含子函數(shù)的思想。所以，當(dāng)要編寫比較大的程序時(shí)，整個(gè)結(jié)構(gòu)就顯得很大很復(fù)雜，編寫起來比較困難。這時(shí)，CVI相對(duì)就比較適合，因?yàn)镃語言相對(duì)G語言邏輯性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)性要強(qiáng)。下面我就說說這次學(xué)習(xí)CVI的心得感受。

首先，老師幫我糾正了之前我對(duì)虛擬儀器的理解。虛擬儀器是在通用計(jì)算機(jī)上加上一組軟件和/或硬件，使用者在操作這臺(tái)計(jì)算機(jī)時(shí)，就像是在操作一臺(tái)他自己設(shè)計(jì)的專用電子儀器。虛擬儀器是一種軟件定義的系統(tǒng)，它基于用戶需求的軟件定義了一般測(cè)量硬件的功能。這就應(yīng)證了前面師兄跟我說的那句話，光有軟件也是不行的，還得有硬件配合，任何軟件都有一定的局限性，因?yàn)樗鼈兌际腔诓僮飨到y(tǒng)平臺(tái)的，而硬件是不需要任何平臺(tái)的，它自身就可以成為一個(gè)平臺(tái)。

后來，我知道了如何用CVI去設(shè)計(jì)一臺(tái)虛擬儀器，了解了設(shè)計(jì)虛擬儀器的步驟。和Labview設(shè)計(jì)虛擬儀器的步驟很像，用CVI設(shè)計(jì)虛擬儀器首先也是先設(shè)計(jì)軟面板，在CVI中是“.uir”文件，然后是編寫程序代碼，最后是編譯調(diào)試運(yùn)行。后來，我們比較系統(tǒng)性地學(xué)習(xí)了CVI測(cè)試數(shù)據(jù)的顯示、分析、存儲(chǔ)和傳輸方面的設(shè)計(jì)。在這個(gè)過程中，通過練習(xí)信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通訊和RS232通訊的設(shè)計(jì)，我基本上掌握了CVI的測(cè)試數(shù)據(jù)相關(guān)處理的設(shè)計(jì)。也是在這個(gè)短暫的學(xué)習(xí)過程中，我越發(fā)發(fā)覺CVI的功能是如此的強(qiáng)大。再后來，我們簡(jiǎn)單學(xué)習(xí)了動(dòng)態(tài)鏈接庫和多線程的應(yīng)用，動(dòng)態(tài)鏈接庫和多線程技術(shù)在CVI高級(jí)程序設(shè)計(jì)中都特別有用。CVI可以使用Windows操作系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)鏈接庫來實(shí)現(xiàn)一些很有用的功能，而多線程技術(shù)在工程很復(fù)雜時(shí)就大有作為，這時(shí)設(shè)計(jì)程序時(shí)就可以使用兩個(gè)線程、三個(gè)線程或者更多，這對(duì)提高編程效率非常有用。最后，我們簡(jiǎn)單學(xué)習(xí)了儀器驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)，大概了解了儀器驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)的發(fā)展是跟隨著虛擬儀器技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的。儀器驅(qū)動(dòng)程序從早期的底層I/O操作和高層儀器交互，逐漸發(fā)展到儀器編程語言的標(biāo)準(zhǔn)化和軟件分層（也就是獨(dú)立的儀器驅(qū)動(dòng)程序）。這也就是現(xiàn)在我們還在采用的儀器驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)方法，儀器驅(qū)動(dòng)程序和儀器模塊分立，儀器驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序之間也獨(dú)立。后來這方法就發(fā)展成了現(xiàn)在的VPP規(guī)范，VPP規(guī)范對(duì)虛擬儀器軟件結(jié)構(gòu)和儀器驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，它的核心是定義了標(biāo)準(zhǔn)的I/O接口軟件——VISA庫。這樣就實(shí)現(xiàn)了個(gè)廠家儀器的互操作。

最后我們學(xué)習(xí)了LabView知識(shí)入門，初步掌握了其設(shè)計(jì)虛擬儀器的方法和步驟，老師的講解很到位，簡(jiǎn)單易懂。

通過學(xué)習(xí)虛擬儀器這么課，我不僅了解了虛擬儀器的相關(guān)知識(shí)，而且比較好地掌握了LabWindow/CVI的編程設(shè)計(jì)，能夠編寫簡(jiǎn)單的虛擬儀器。但是我也知道要想成為一名CVI編程高手還需要進(jìn)行大量的練習(xí)，需要不斷地學(xué)習(xí)。

第五篇：論文檢測(cè)

大概當(dāng)今所有的研究生畢業(yè)論文都會(huì)經(jīng)過中國知網(wǎng)的“學(xué)術(shù)不端檢測(cè)”，即便最后不被盲審。這個(gè)系統(tǒng)的初衷其實(shí)是很好的，在一定程度上能夠?qū)磳⑻と胫袊蒲薪绲拇T士研究生們一個(gè)警示作用：杜絕抄襲，踏實(shí)學(xué)問。但正所謂“世界萬物，有矛就有盾”的哲學(xué)觀，中國知網(wǎng)的這個(gè)“學(xué)術(shù)不端檢測(cè)系統(tǒng)”并不是完善的。原因有二，其一是目前的圖文識(shí)別技術(shù)還不夠先進(jìn)；其二是目前的機(jī)器識(shí)別還達(dá)不到在含義識(shí)別上的智能化。求索閣一貫的觀點(diǎn)就是“戰(zhàn)略上蔑視，戰(zhàn)術(shù)上重視”和“知己知彼百戰(zhàn)百勝”。要破敵，必先知敵；要過學(xué)術(shù)檢測(cè)這一關(guān)，當(dāng)然必先了解這一關(guān)的玄機(jī)。

一、查重原理

1、知網(wǎng)學(xué)位論文檢測(cè)為整篇上傳，格式對(duì)檢測(cè)結(jié)果可能會(huì)造成影響，需要將最終交稿格式提交檢測(cè)，將影響降到最小，此影響為幾十字的小段可能檢測(cè)不出。對(duì)于3萬字符以上文字較多的論文是可以忽略的。

對(duì)比數(shù)據(jù)庫為：中國學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)絡(luò)出版總庫，中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫/中國優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫，國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫，中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫，中國專利全文數(shù)據(jù)庫，個(gè)人比對(duì)庫，其他比對(duì)庫。部分書籍不在知網(wǎng)庫，檢測(cè)不到。

2、上傳論文后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)檢測(cè)該論文的章節(jié)信息，如果有自動(dòng)生成的目錄信息，那么系統(tǒng)會(huì)將論文按章節(jié)分段檢測(cè)，否則會(huì)自動(dòng)分段檢測(cè)。

3、有部分同學(xué)反映說自己在段落中明明引用或者抄襲了其他文獻(xiàn)的段落或句子，為什么沒有檢測(cè)出來，這是正常的。中國知網(wǎng)對(duì)該套檢測(cè)系統(tǒng)的靈敏度設(shè)置了一個(gè)閥值，該閥值為5%，以段落計(jì)，低于5%的抄襲或引用是檢測(cè)不出來的，這種情況常見于大段落中的小句或者小概念。舉個(gè)例子：假如檢測(cè)段落1有10000字，那么引用單篇文獻(xiàn)500字以下，是不會(huì)被檢測(cè)出來的。實(shí)際上這里也告訴同學(xué)們一個(gè)修改的方法，就是對(duì)段落抄襲千萬不要選一篇文章來引用，盡可能多的選擇多篇文獻(xiàn)，一篇截取幾句，這樣是不會(huì)被檢測(cè)出來的。

4、一篇論文的抄襲怎么才會(huì)被檢測(cè)出來？知網(wǎng)論文檢測(cè)的條件是連續(xù)13個(gè)字相似或抄襲都會(huì)被紅字標(biāo)注，但是必須滿足3里面的前提條件：即你所引用或抄襲的A文獻(xiàn)文字總和在你的各個(gè)檢測(cè)段落中要達(dá)到5%。

二、快速通過論文查重的七大方法

方法一：外文文獻(xiàn)翻譯法

查閱研究領(lǐng)域外文文獻(xiàn)，特別是高水平期刊的文獻(xiàn)，比如Science，Nature，WaterRes等，將其中的理論講解翻譯成中文，放在自己的論文中。

優(yōu)點(diǎn)：１、每個(gè)人語言習(xí)慣不同，翻譯成的漢語必然不同。因此即使是同一段文字，不同人翻譯了之后，也 不會(huì)出現(xiàn)抄襲的情況。２、外文文獻(xiàn)的閱讀，可以提升自身英語水平，拓展專業(yè)領(lǐng)域視野。

缺點(diǎn)：英文不好特別是專業(yè)英文不好的同學(xué)實(shí)施起來比較費(fèi)勁。

方法二：變化措辭法

將別人論文里的文字，或按照意思重寫，或變換句式結(jié)構(gòu)，更改主被動(dòng)語態(tài)，或更換關(guān)鍵詞，或通過增減。當(dāng)然如果卻屬于經(jīng)典名句，還是按照經(jīng)典的方法加以引用。

優(yōu)點(diǎn)：１．將文字修改之后，按照知網(wǎng)程序和算法，只要不出現(xiàn)連續(xù)13個(gè)字重復(fù)，以及關(guān)鍵詞的重復(fù)，就不會(huì)被標(biāo)紅。２．對(duì)論文的每字每句都了如指掌，爛熟于心，答辯時(shí)亦會(huì)如魚得水。

缺點(diǎn)：逐字逐句的改，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

方法三：google等翻譯工具翻譯法

將別人論文里的文字，用google翻譯成英文，再翻譯回來，句式和結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)生改變，再自行修改下語病后，即可順利躲過查重。

優(yōu)點(diǎn)：方便快捷，可以一大段一大段的修改。

缺點(diǎn)：有時(shí)候需要多翻譯幾遍，必須先由中文翻譯成英文，再翻譯成阿爾及利亞語，再翻譯成中文。

方法四：轉(zhuǎn)換圖片法

將別人論文里的文字，截成圖片，放在自己的論文里。因?yàn)橹W(wǎng)查重系統(tǒng)目前只能查文字，而不能查圖片和表格，因此可以躲過查重。

優(yōu)點(diǎn)：比google翻譯法更加方便快捷。

缺點(diǎn)：用順手了容易出現(xiàn)整頁都是圖片的情況，會(huì)影響整個(gè)論文的字?jǐn)?shù)統(tǒng)計(jì)。方法五：插入文檔法

將某些參考引用來的文字通過word文檔的形式插入到論文中。

優(yōu)點(diǎn)：此法比方法四更甚一籌，因?yàn)樵摲椒ㄈ蘸筮€可以在所插入的文檔里進(jìn)行重新編輯，而圖片轉(zhuǎn)換法以后就不便于再修改了。

缺點(diǎn)：還沒發(fā)現(xiàn)。

方法六：插入空格法

將文章中所有的字間插入空格，然后將空 格 字 間距調(diào)到最小。因?yàn)椴橹氐母鶕?jù)是以詞為基礎(chǔ)的，空格切斷了詞語，自然略過了查重系統(tǒng)。

優(yōu)點(diǎn)：從查重系統(tǒng)的原理出發(fā)，可靠性高。

缺點(diǎn)：工作量極大，課可以考慮通過宏完成，但宏的編制需要研究。

方法七：自己原創(chuàng)法

自己動(dòng)手寫論文，在寫作時(shí)，要么不原文復(fù)制粘貼；要么正確的加上引用。優(yōu)點(diǎn)：基本上絕對(duì)不會(huì)擔(dān)心查重不通過，哪怕這個(gè)查重系統(tǒng)的閾值調(diào)的再低。缺點(diǎn)：如果說優(yōu)缺點(diǎn)的話，就是寫完一篇畢業(yè)論文，可能會(huì)死掉更多的腦細(xì)胞。呵呵。。

三、幾個(gè)查重網(wǎng)站與軟件

一般來講，這個(gè)查重系統(tǒng)如果按照初衷來講的話，只允許在答辯前又一次查重機(jī)會(huì)，這樣會(huì)起到一個(gè)警示作用。但實(shí)際上，很多高校由于與中國知網(wǎng)的合作關(guān)系，每年都會(huì)有超過畢業(yè)生人數(shù)的查重次數(shù)。如此一來，每個(gè)畢業(yè)生可能會(huì)有1–N次不等的機(jī)會(huì)，學(xué)術(shù)不端系統(tǒng)也就具有中國特色的人情化了。但對(duì)于那些執(zhí)行嚴(yán)格的少數(shù)高校來說，在通過學(xué)校的查重

之前，自己盡量能夠通過某種方式先查重一次。有需求就會(huì)有商機(jī)，下面介紹幾個(gè)這樣的網(wǎng)站，基本上是10元/萬字。

查重網(wǎng)站：paperpass、copycheck、paper119

查重軟件：ROSTCM