虛擬儀器技術(shù)在計量中的應(yīng)用

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1、虛擬儀器技術(shù)在計量中的應(yīng)用王娜江蘇金陵機械制造總廠摘要：隨著科技的高速發(fā)展，在工業(yè)牛產(chǎn)中越來越多的儀器被使用，但其準確度還較低。分析了虛擬儀器計量技術(shù)在儀器測量和檢定過程中的應(yīng)用，使得儀器的測量準確性進一步提升。關(guān)鍵詞：虛擬儀器;計量應(yīng)用;計算機;社會技術(shù);虛擬儀器是在計算機上加軟件和(或)硬件，使得使用者在操作這臺計算機時，就像是操作一臺他自己設(shè)計的專用的傳統(tǒng)電子儀器?；谔摂M儀器的特點，我們需要在計量檢定工作屮利用虛擬儀器技術(shù)提高計量檢定的工作效率，甚至取代一些傳統(tǒng)的計量檢定儀器，方便、高效地開展計量檢定工作。在

2、監(jiān)測系統(tǒng)中，監(jiān)測業(yè)務(wù)需要和信號識別的接口相對接，系統(tǒng)接口較多時，項目的數(shù)據(jù)需求就會提升，因此，偏差可能出現(xiàn)的情況也較多，需要提升儀器的精確性，使得其能夠科學地反映出被監(jiān)測的信號運動狀態(tài)。虛擬儀器系統(tǒng)集成了計算機、自動化等方面的重要知識，同時，也可以將其利用于計算機技術(shù)、通信技術(shù)等。它是一門交叉學科，從社會技術(shù)的角度看，虛擬儀器系統(tǒng)與計算機的硬件結(jié)構(gòu)之間有著相互影響的關(guān)系，可能會導致整個組織架構(gòu)發(fā)生一定的變化，而目前的組織結(jié)構(gòu)也會對虛擬儀器系統(tǒng)的設(shè)計造成一定的影響，因此，他們的影響是相互聯(lián)系的。在設(shè)計虛擬儀器系統(tǒng)時，主

3、要保證技術(shù)上可行，同時，經(jīng)濟成本不能過高。在我們的科技高速發(fā)展的同時，市場上的高新技術(shù)越來越多，因此，應(yīng)當在滿足要求的情況下，盡量選用可以長期使用的設(shè)備，同時能夠盡量配合周圍設(shè)備，具有較高的兼容性，并在此基礎(chǔ)上建立較好的整體化系統(tǒng)設(shè)計方案，滿足國家相關(guān)部門的要求。1虛擬儀器技術(shù)分析1.1軟件開發(fā)技術(shù)由于世界軟件業(yè)的迅速發(fā)展，各種具有測試分析儀器功能的功能軟件已出現(xiàn)，比如美國國家儀器(NI)公司的LabVIEW、美國惠普(HP)公司的HPVEE,以及中國東方振動和噪聲技術(shù)研究所(COTNV)的DASP,都已在這個領(lǐng)域開

4、始了各自的發(fā)展之路，能滿足計量檢定工作的需要。在軟件系統(tǒng)中，測量業(yè)務(wù)需要與系統(tǒng)的接口相對接，系統(tǒng)接口較多時，項目的數(shù)據(jù)需求就會提升，因此，風險可能出現(xiàn)的情況也會較多。1.2數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換技術(shù)由于被監(jiān)控的信號是模擬信號，這些信號并不能直接被處理器所分析與處理，因此，需要ADC將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，最終傳輸給處理器°A/D轉(zhuǎn)換器是數(shù)據(jù)采集的最為關(guān)鍵的一環(huán)，轉(zhuǎn)化速度的快慢與精度肓接影響到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的質(zhì)量。A/D轉(zhuǎn)換器具有很多類型，一般采用逐次逼近型的A/D轉(zhuǎn)換器。在信號轉(zhuǎn)換時，多路模擬信號已經(jīng)同時開始采集狀態(tài)。但如果在

5、電平變化Z后，信號還沒有完成整個轉(zhuǎn)換過程，則采集的信號就可能會出現(xiàn)邊偏差。為了使采集的信號是準確的，不出現(xiàn)時間上的偏差，就需要采用保持電路來使采樣的信號能夠保持一段時間，從而使最后所采到的信號數(shù)據(jù)完整，不出現(xiàn)嚴重的偏差。為了使得整個系統(tǒng)的測量是準確的，電路的采樣時間應(yīng)較短，保持時間較長。1.3通信技術(shù)虛擬儀器端口擴充了大量的通信環(huán)節(jié)與功能，這樣有利于實現(xiàn)信號的高速傳輸,RFID稱為無線射頻識別技術(shù)，可以在非接觸的環(huán)境下實現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀取。RF1D技術(shù)是一種比較新的通訊方案，主要是通過脈沖來進行檢測帶寬，這樣就可以在很多地

6、方解決無線技術(shù)的傳播困難問題，因為它具有較好的抗干擾能力，在信號的傳輸過程屮損耗較小，最終完成識別，因此，該技術(shù)在短距離的虛擬儀器信號傳輸當中有著極為重要的意義；同時，其損耗比較小，可以使檢測設(shè)備極為精確，不易受其他信號的干擾。1.4數(shù)據(jù)存儲管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫也是一個重要的管理系統(tǒng)，可以對測量后的數(shù)據(jù)進行存儲與分析，數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)與存儲情況對于整個系統(tǒng)的效率而言起著極為重要的作用。對數(shù)據(jù)庫進行高效設(shè)計，讓數(shù)據(jù)庫的完整性提升，加強其一致性，可以有效實現(xiàn)整個系統(tǒng)的高效運轉(zhuǎn)。因此，我們應(yīng)當加強對數(shù)據(jù)庫的管理，數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)是以表的

7、形式存儲的，表中的信息應(yīng)少、精確，這樣就可以讓表的關(guān)聯(lián)減少，讓用戶的使用更加方便。2虛擬儀器技術(shù)在計量和檢定中的應(yīng)用一般情況下，互感器檢定需要1臺互感器校驗儀和1臺標準互感器，標準互感器的準確度要比被測互感器高2個等級。1臺基于虛擬儀器技術(shù)的互感器校驗儀是由檢定人員通過計算機屏幕上的軟件界面進行操作的，該界面類似于傳統(tǒng)儀器的操作面板，可以實吋查看二次電流波形和誤差電流波形，實吋查看一次、二次和誤差電流有效值，顯示比差、角差曲線等。這對于虛擬儀器處理的系統(tǒng)優(yōu)化要求更高，對于系統(tǒng)設(shè)計的結(jié)構(gòu)性要求也較高，因此，其可以方便工

8、作人員使用，符合他們的思維習慣，強調(diào)了自頂而下的設(shè)計，能夠?qū)崿F(xiàn)高效率運轉(zhuǎn);在系統(tǒng)上是獨立的，無法進行管理控制，但可以將數(shù)據(jù)庫與檢測管理的模型進行結(jié)合，為使用者提供一定的檢定方案、問題優(yōu)化方案，使虛擬儀器的處理系統(tǒng)能夠不斷自我完善，提升檢測精度。檢測中還應(yīng)當注意，由于客戶的需求可能會出現(xiàn)改變,同時，需求也具有不確定的特點，因此，對于各個需求要進行