-
-
手机阅读
基于工控机的虚拟仪器软件设计方案 |
| 引 言 系统以工控机为核心，辅以一定的外围简单电路，通过GPIB、USB以及串行通信口，把现有的测量仪器连接起来，并通过编程人员开发针对测量过程的控制软件。测量者只需要把仪器与设备正确地连接起来，向计算机发出简单的操作指令就可以实现测量、数据分析、处理和记录的全过程。 1、作为COM 组件的测量仪器 以某型频谱分析仪为例，设汁测量某信号在控压变化范围内的杂散值的过程： 1） 首先调整频谱仪到对数坐标系，并根据该信号的变化范围设定频谱仪的中心频率及合适的带宽以保证频谱仪在控压变化范围内可以捕获信号．这样实现了测量杂散初始化的子过程； 2） 在不同的控压点读取带宽内信号主瓣外的所有信号，以最大的旁瓣值作为杂散值。为了避免信号的白噪声影响杂散值的测量．采用同一控压点测量若干组信号用软件求平均的思路．平滑白噪声引起的信号起伏，取平滑后的杂散值作为测量结果，这样实现了测量当前信号杂散值的子过程。  图1 杂散值测量流程图 该型频谱仪在连续测量若干组信号求平均的过程中，相邻两组数据测量之间有一个工控机与频谱仪通信的时间，这就削弱了信号的时间相关性，不利于平滑白噪声。为了提高测量的准确性，引入了可以作均值测量的频谱仪，工控机只需读取均值测量后主瓣外的所有信号最大值作为当前信号杂散值即可。按上述思路重新设计频谱仪COM组件，测量杂散值的过程还是按照上述的测量流程图，虚拟仪器软件调用更新后的组件，程序员甚至可以不用改虚拟仪器软件中的一句源代码。 对同一信号改进前后软件测出的杂散值分别为－76.3dB和－78.2dB，而用标定设备测出的值为－78.51dB，改进后软件的测量值更加准确。 2、采用Access数据库作实时测量存档 对用户测量全过程进行监控的数据库采用全部内存变量存储的方式，包括用户的设定量、用户的测量结果、用户的操作步骤以及测量结果的自动评判，都在数据库中建立相应的字段。在用户进行虚拟仪器操作时。每新测量一个产品都会以用户填入的产品编号及测量时间新建一条测量记录，操作过程中实时地把用户的操作及结果同步提交到数据库中，只有当用户全部测量完毕并保存报表之后，该条记录才被删除，否则记录予以保留，留下来的某条记录即为某个非正常退出系统的实时测量存档，这就是系统实时测量存档的过程。当用户下一次打开虚拟仪器软件时，软件会自动加载该数据库，如果数据库存在数据记录，则在加载操作界面之后会提示用户有以前未完成的任务，让用户选择是继续未完成的任务还是删除某次不全的测试记录，如果选择继续则会给出未完成任务列表，让用户选择开始某一次未完成的任务，用户选择后会自动把数据库里对应的值恢复到虚拟仪器操作界面，恢复某一次意外状态前的结果，这样通过系统的问询及用户的选择，实现了加载测量存档的过程。当然，如果用户也可以选择删除某些不全但不想保留的测试记录，对存档数据库进行清理，同样也可以选择全新测量，开始新的操作。 虚拟仪器软件的工作流程如图2所示。  图2 以数据库为核心的软件工作流程图 3、系统性能评价 |