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利用虚拟仪器对匝间耐压测试仪进行校准

编辑:永利电玩城????来源:未知????发布时间:2018-08-18 17:02????浏览量:
在先进的计算机技术和仪器技术的推动下,高智能、操作性强、用户可以自行设计和定义使用功能的虚拟仪器应运而生。用户可以根据自身的实际需求,利用虚拟仪器提供的各种模块,将传统仪器的操作面板呈现在计算机及其它显示仪器上。并结合网络技术虚拟仪器还可以实现分布式共享,只利用一台计算机实现在任何时间、任何地点获取检测数据,这不仅大大提高了工作效率,而且还充分发挥了虚拟仪器的使用价值。
 
1 虚拟仪器与 LabVIEW 的先容
(1)虚拟的控制面板虚拟仪器控制面板上没有传统仪器的实物按钮,虚拟仪器所需实现的功能由控制面板上多个“控件”图标来完成。其功能不仅与传统仪器实物按钮相同,而且还能实现传统仪器实物按钮无法实现的功能。如:远程控制,智能人机交互等。虚拟仪器的控制界面可以通过计算机鼠标或触摸的方式对界面“测试”、“采集”、“判断”等图标进行操作,也可以在计算机上发送数字命令来实现对虚拟仪器的远程控制。因此,虚拟仪器的各项功能只要对控制面板上“控件”进行设置就可以实现所需的功能。
(2)虚拟仪器的测量功能是由图形化App编程来实现的虚拟仪器是在计算机技术的基础上发展起来的,在计算为核心的硬件平台的支撑下,通过图形化App编程来实现高效灵活的测试功能。而且虚拟仪器可以根据用户自身的实际需求来编程,满足多种多样的测试需求。所以,在计算机等硬件平台确定后,用户就可以利用虚拟仪器强大的图形化App来实现数据采集、波形采集分析、测试结果处理等多种多样的功能。
 
2 LabVIEW 在计量行业中的优势
(1)它为用户提供了便捷、易懂的图形化编程开发环境。程序设计过程利用框图代替了传统的传统的程序代码,用户可以利用这些框图像搭建积木一样,轻松实现数据采集等功能。由于各个框图之间采用流程图的形式进行连接,整个程序结构简明易懂,当出现编程错误时用也可以及时发现并进行修改。因而大大提高了用户的编程效率,缩短了计量校准系统的开发周期。(2)LabVIEW 的编程开发环境中提供了非常丰富的函数模块,这些模块几乎覆盖了整个测试领域。用户在开发过程中对整个系统进行总体的设计,确定系统需要实现哪些功能,然后将整个系统功能划分为相互独立的子模块,这样用户就可以根据子模块的需求直接调用成熟的函数,逐一实现子模块的功能,在利用 LabVIEW 便捷的流程图将子模块插入到整个系统中。因此对于不擅长编程的计量校准人员来说 LabVIEW 无疑是最合适的编程语言。(3)传统的仪器是由厂商定义仪器的功能,且大多数采用硬件结构。因此普遍存在功能单一,升级成本高、互联有限等缺陷。LabVIEW 作为虚拟仪器开发App,具有开放的图形化编程方案,且与丰富的计算机软、硬件相结合,用户可以根据实际需求来定义程序控件,使得编程过程灵活、轻松,为用户带来了无限的乐趣。
 
3 设计思想虚拟仪器是一种计算机测试系统,通过丰富的App资源将数据采集卡、显示器、内存卡等硬件结合起来,由用户通过完善的图形界面来实现对仪器的控制,利用图形化的编程语言来实现传统仪器硬件部分才能实现的功能,并与强大的计算机处理功能相集合,可以大大突破传统仪器在信号采集、数据处理、波形分析等方便的限制,从而满足用户多样化的需求。整个校准系统利用 LabVIEW 图形化的程序开发环境,采用结构化、模块的设计理念,将整个程序灵活的划分为功能独立的子模块,并逐一对子模块进行编程,最终将完成的子模块程序植入到整个程序中。在人机交互界面方面,采用菜单技术,充分考虑人因工程学,使整个界面更加人性化。整个校准系统由显示界面与操作模块、波形采集模块、数据采集模块、数据分析模块、数据储存与表单生成模块等组成。
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4 设计实现
(1)设计方案本系统由高压衰减器、数据采集卡、总线接口和主控计算机、显示屏幕、打印机等部分组成。总线接口为 PCI -1714 数据采集卡及 IEEE -488 电缆,PCI-1714 一款高性能数据采集卡,每个输入通道的增益可编程,每路通道的最大转换率可达 30MHz 采样/秒,用于实现现数据的存取、传送及对主控计算机的控制。编程App采用 LabVIEW8. 2 版本,经过编程实现对永利电玩城系统的控制。系统通过总线接口将主控计算机通过高压衰减棒与被检仪器相连,计算机按照校准规程要求设定好的程序进行数据采集,信号处理、并根据计量校准规程的要求完成波形比对、误差计算、结果判定等工作。(2)App设计数据采集系统的App程序,根据相关按键操作运行,程序运行后需要用户进行登录验证,然后可以开始测试,采集数据并通过控件面板波形进行显示,根据采集的数据计算参数,可以选择是否保存波形图像。系统程序的具体流程框图如图 1 所示。
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点击“开始测试”后开始使用数据采集卡高速采集数据,这时,无法点击“保存图像”,只有点击计算参数”或“退出测试”后,才会停止采集数据,并利用存储的数据计算参数并显示,即峰值电压和波前时间,停止采集数据后可以点击“保存图像”。点击“保存图像”后,App会自动将波形图保存为*. bmp 的图片,图片以当前日期和时间命名,保存在当前程序所在的文件夹。点击“退出测试”,退出系统程序 VI 和 LabVIEW。具体参数计算的过程如下:(1)峰值电压对采集到的信号数据,利用生产消费者模式的队列输出和移位寄存器生成数组,采用数组最大值检测函数,得到最大值,再乘以衰减器的衰减倍数,还原信号的实际电压,得到峰值电压值。(2)波前时间对采集到的信号数据,利用生产消费者模式的队列输出和移位寄存器生成数组,采用数组最大值检测函数,得到最大值和最大值在数组中的位置,从数组开始截取到最大值,生成新的子数组,再将数组中每个数值与最大值的 0. 3 倍和 0. 9 倍进行比较,得到最大电压值的 0. 3 倍和 0. 9 倍两个数值在数组中的位置,再根据这两个数值的位置差值和采样频率对应的时间,计算时间差,便得到波前时间值。
 
5 结果的分析
永利电玩城结束后系统会自动对采集到的数据进行处理,点击“保存数据”按钮,系统会提示是否生成和打印原始记录报表,如果选择“是”,系统会自动生成原始记录并打印原始记录报表,如果选择“否”,系统将采集到的数据及处理的结果保存起来,不在
 
6 结束语
整个系统对采集到的数据进行自动处理,实现自动判断及自动生成原始记录报表。并将自动生成的原始记录报表与手动抄写的校准原始记录相比较分析。系统实现了永利电玩城工作的自动完成,不仅大大缩短了人工校准时间,而且降低了人为失误带来错误风险。因此虚拟仪器在以后的计量校准行业具有巨大的发展前景。

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