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1、虛擬儀器技術在機械工程測試中的應用虛擬儀器技術在機械工程測試中的應用 隨著機電產品一體化和生產過程自動化程度的不斷提高，機械工程的測試系統(tǒng)越來越復雜。它已成為整個機械設備研制、開發(fā)、應用和教學過程中不可或缺的組成部分。機械工程測試系統(tǒng)的基本任務是從測試對象獲取反映其變化規(guī)律的動態(tài)信息，一個功能完善的機械工程測試系統(tǒng)由傳感器、信號轉換裝置、信號分析處理裝置和顯示與記錄等功能模塊組成，無疑，討論和設計機械工程測試系統(tǒng)及其構成要素，是十分有意義的。本文主要分析了虛擬儀器技術在機械工程測試中的應用狀況，望大
2、家參考?！ ∫?、機械工程測試系統(tǒng)基本狀況分析 測試是測量與試驗的簡稱，測試中最基本的是測量。測量是利用各種裝置對可觀測量（或稱被測參數(shù)）進行定性和定量的過程。測試的基本任務是獲取信息。測試是發(fā)展和檢驗自然科學理論的實踐基礎。在工程技術領域，由于實際研究對象的復雜性，很多問題難以進行完善的理論分析、推導和計算，所以必須通過試驗來獲得研究對象的狀態(tài)，變化和特征等，這正是通過測試來實現(xiàn)的。測試技術正是研究有關測試方法、測試手段和測試理論的科學，它應用于不同的領域并在各個自然科學研究領域起著重要作用。特別是
3、現(xiàn)在機械工程測試技術引起了大型工業(yè)企業(yè)和高等院校極大的重視。 測試系統(tǒng)的第一個環(huán)節(jié)是信號的傳感，即是將被測量的量或被觀察的量通過一個被測量傳感器或敏感元本文由.L.收集整理件轉換成一個電的、液壓的、氣動的或其他形式的物理量，被測的或被觀察的量與被轉換的輸出量之間根據(jù)可利用的物理定律應該具有一種明確的關系。傳感器就是用來完成這種轉換的裝置。 第二個環(huán)節(jié)為信號的轉換和調理。被測物理量經傳感環(huán)節(jié)被轉換為電阻、電容、電感或者電壓、電流、電荷等電參量的變化，由于在測試過程中不可避免地遭受各種內、外干擾因素的
4、影響，且為了用被測信號驅動顯示、記錄和控制等儀器或進一步將信號輸入計算機進行數(shù)據(jù)處理。因此經傳感后的信號尚需進過調理、放大、濾波、運算分析等一系列加工處理，以抑制干擾噪聲、提高信噪比，便于進一步傳輸和后續(xù)環(huán)節(jié)中的處理?！ 〉谌齻€環(huán)節(jié)是是對這些信號進行分析處理以及顯示記錄，包括信號的時域分析、頻域分析、相關分析等。原始波形顯示、處理后波形顯示等。從而還可以分析出機械運轉的工況等。機械工程測試系統(tǒng)有測量、監(jiān)控、試驗分析機械設備運行過程中的參數(shù)功能，但前序步驟必經信號的采集、分析才能得出。所以，本系統(tǒng)對于機
5、械的后續(xù)分析作用意義重大。 二、虛擬儀器技術在機械工程測試系統(tǒng)中的應用現(xiàn)狀 科學技術的日益發(fā)展，對現(xiàn)在的機械工程測試系統(tǒng)影響很大，特別是相對于傳統(tǒng)的測試系統(tǒng)來講。以前要用特定的儀器對信號進行分析，但是利用虛擬儀器組建的機械工程測試系統(tǒng)卻不用專用的儀器，而是利用計算機作為連接虛擬儀器軟硬件的平臺，信號源通過調理后數(shù)據(jù)采集卡就可以獲取數(shù)據(jù)進行分析處理。現(xiàn)代計算機技術對機械工程測試技術和儀器的發(fā)展產生了革命性的影響?！ y試系統(tǒng)的發(fā)展經歷了模擬測試儀器、計算機測試系統(tǒng)（智能儀器）及虛擬儀器三個階段?，F(xiàn)代
6、機械工程測試技術以計算機為中心，計算機的發(fā)展必然促進測試技術和儀器的發(fā)展。在此背景下，虛擬儀器的產生也就水到渠成。 在虛擬儀器中，軟件是虛擬儀器系統(tǒng)的關鍵，目前國內外這種軟件主要有美國DSP公司的DADISP軟件，以實驗后數(shù)據(jù)處理分析和表示見長美國NI公司的系列虛擬儀器開發(fā)平臺（LabVIEW、LabWindows/CVI、VirtualBench和ponentWorks）、美國QUATECH公司的DASLab軟件包和惠普公司的VEE軟件平臺都是可以搭建虛擬測試系統(tǒng)的軟件平臺，以圖形化編程和界面靈活
7、見長。華中理工大學的V198虛擬儀器系統(tǒng)和哈爾濱工業(yè)大學的儀器王以虛擬的單個儀器或儀器庫見長。其中，美國NI公司的LabVIEW軟件功能最為完善，LabVIEW軟件以簡單、直觀的圖形化編程方式、強大的圖形顯示和數(shù)據(jù)處理能力見長，運行速度快、開發(fā)周期短、界面靈活是其又一大優(yōu)勢，最能體現(xiàn)虛擬儀器的風格，所以基于LabVIEW的虛擬儀器應用相當廣泛。 由于Pc的功能變得越來越強大，速度快，價格低，在標準PC上連接一個或多個儀 器模塊構成測試儀器成為一種趨勢。這種儀器即為虛擬儀器。虛擬儀器的軟件開發(fā)平臺L
8、abVIEW中，所見即所得的可視化技術是應用于測試領域的雛形。虛擬儀器注重測試人員在進行工作中的感覺。用仿真的面板給人以真實儀器的感覺，用豐富的曲線圖像向測試人員傳遞信息，是虛擬現(xiàn)實技術在機械工程測試領域中的廣泛應用趨勢?！ 讉€測試站點連成一個大的測試網(wǎng)絡，互通數(shù)據(jù)和信息，聯(lián)合分析測試結果，實現(xiàn) 數(shù)據(jù)和信息共享的網(wǎng)絡化測試是機械工程測試系統(tǒng)的一個發(fā)展趨勢。虛擬儀器技術是現(xiàn)代機械工程測試系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，在豐富的虛擬儀器軟硬件產品支持下，尤其是在被譽為科
