虚拟仪器技术在测控系统中的应用_电子机械论文_工学论文__4736

虚拟仪器在测控技术与仪器专业教学中的应用作者：刘娜来源：《电子世界》2012年第19期【摘要】本文在介绍虚拟仪器的概念及特点的基础上，指出测控专业应用虚拟仪器的必要性及其作用，并分析了虚拟在测控技术与仪器专业教学中的应用。

【关键词】虚拟仪器；测控技术；仪器；教学；应用相比传统仪器，虚拟仪器具有开放性、灵活性并可与计算机技术保持同步发展、能够实时升级、价格低、利用率高、维护成本低等优点，对教学尤其是实验教学有着传统仪器无法比拟的优势。

一、虚拟仪器简介20世纪80年代末期，美国成功研制出了虚拟仪器，其发展也标志着电子测量和自动检测仪器领域的革新。

虚拟仪器英文全称为Virtual Instrument，简称VI，指的是在计算机为核心的硬件平台上，通过用户定义、设计出的一种具有测试功能和虚拟版面的计算机仪器系统。

通过运用PC计算机的显示器的显示功能模拟传统仪器的控制面板，用其他方式代表输出的检测结果，从而完成各项检测功能的一种计算模拟仪器系统。

其中虚拟具体包括两层意思：第一层意思是指虚拟仪器的功能是由软件编程实现。

在硬件平台中，以计算机为核心组成的平台支持下，运用软件编程或软件的组合来实现虚拟仪器的功能，体现着计算机与测试技术深入的结合。

第二层意思是指虚拟仪器的面板是虚拟构成的。

与传统的虚拟仪器不同的是，其虚拟仪器的面板控件是实物和外形相似的图标，代表“放大”、“通”、“断”等等的图标相对应的软件程序。

使用者只要通过鼠标点击面板中的控件就能进行操作，而不是由“触摸”、“手动”来进行操作。

二、虚拟仪器应用于测控教学的必要性我国高等学校工科一般普遍开设例如《控制工程》、《工程测试技术》等专业基础课，这些课程综合和汲取了各学科的新发展、新成就，是一门综合性极强的学科，同时它对新发展的技术有较高的要求，敏锐度较高，这样以来对于学生的学习也就提出了一些新要求。

第一，学生应明确建立频谱的结构概念，掌握数字分析、频谱分析等相关概念与基本原理。

虚拟仪器及其在机械测试中的应用虚拟仪器是指通过计算机软硬件技术模拟实现各种实际仪器的功能和性能，从而达到实验、测试和控制的目的。

虚拟仪器的应用已经广泛渗透到各个领域，其中在机械测试中的应用尤为突出。

虚拟仪器在机械测试中的应用主要体现在以下几个方面：一、虚拟仪器的优势相比传统的实体仪器，虚拟仪器具有诸多优势。

首先，虚拟仪器无需大量物理设备和实验空间，节省了成本和资源。

其次，虚拟仪器具备更高的灵活性和可扩展性，可以根据需要进行功能扩展和升级。

再次，虚拟仪器的测量和控制精度更高，能够实时采集和处理大量数据，提高测试效率和准确性。

此外，虚拟仪器还具有更好的可重复性和稳定性，能够长时间运行而不会出现疲劳和损坏。

二、虚拟仪器在机械测试中的应用1. 力学性能测试虚拟仪器在机械测试中的一个重要应用是力学性能测试。

通过虚拟仪器，可以对材料的力学性能进行全面、精确的测试，如材料的强度、韧性、硬度等。

虚拟仪器可以模拟不同试验条件下的加载和变形过程，通过采集和分析数据，得到材料的力学性能指标。

2. 振动测试虚拟仪器在机械测试中的另一个应用是振动测试。

机械系统的振动性能对于其稳定性和工作效率至关重要。

虚拟仪器可以模拟不同的振动条件，并通过采集和分析振动数据，评估机械系统的振动特性。

这对于机械系统的设计和改进具有重要意义。

3. 声学测试虚拟仪器还可以应用于机械系统的声学测试。

机械系统在工作时会产生噪声，而虚拟仪器可以模拟不同工况下的噪声产生机理，并通过采集和分析声音数据，评估机械系统的噪声水平。

这对于改进机械系统的工作环境和降低噪声水平具有重要意义。

4. 温度和湿度测试虚拟仪器在机械测试中还可以应用于温度和湿度测试。

温度和湿度是机械系统正常运行的重要参数，对于机械系统的性能和寿命有着重要影响。

通过虚拟仪器可以模拟不同的温湿度条件，并通过采集和分析数据，评估机械系统在不同环境下的工作性能。

三、虚拟仪器的发展趋势虚拟仪器在机械测试中的应用已经取得了很大的进展，但仍有待进一步完善和发展。

虚拟仪器技术在测控领域中的应用本文首先从国内外虚拟仪器技术的发展趋势作为突破点进行详细的介绍，并结合现在社会发展的需要，对其在测控领域的发展前景以及应用的必要性进行展望，并从技术层面对其主要的几个问题进行讨论。

然后再以具体的实验作为了解的出发点，对软硬件的结构框架进行深入的探究，找到网络化虚拟仪器成为测控领域发展的必然趋势的原因所在。

标签：虚拟仪器技术；网络化；数据控制由于历史的原因，自建国以来的我国与西方国家科技之间的差距与日俱增，随着改革开放的进行，世界各大产品商家在自身利益的驱使下，纷纷向中国市场进军。

在商品进来的同时，国外虚拟仪器方面的上产科技也被引进。

本文就结合目前我国在虚拟仪器方面的发展状况，对其应用方面进行深入探讨。

1 国内虚拟仪器技术的发展趋势对于虚拟仪器的科学定义，指的是将传统的仪器与计算机进行科学的结合，开发实用仪器的其他。

一般上来说，这种结合主要有两者方式，是根据结合的主体不同进行分类的，一种是将仪器作为主体，在嵌入式的支持下，将计算机嵌入其中，现在大多数的智能化仪器都是以这种方式结合的。

第二种是以计算机为主题，借助计算机的硬件和操作系统，将各种仪器的功能附加到计算机上。

随着计算机技术的快速发展，这种仪器的功能也水涨船高，慢慢的走向高高端。

自虚拟仪器进入中国来的十几年间，虚拟技术对于各种软硬件的要求也渐渐的区域规范化，对于开发平台的更高级硬件模块、I/O接口总线等等渐渐的有了统一的规格，而且目前还在努力突破三个技术难关，其一是将I/O的标准化程度进一步提高，减少杜宇硬件的依赖，能够适用于任何语言环境；其二是规范仪器的驱动程序，将用户对于仪器功能的使用提高到源代码一级。

其三是实现在软面板上对系统操作的目标，并且将安装程序进一步规范化，实现安装程序的简单、易用。

虚拟仪器技术发展成熟的一个方向就是实现图形化的编程平台。

这不仅能够降低仪器的使用难度，实现用户进行少量学习甚至在不用学习的前提下就能够使用这种仪器。

虚拟仪器技术在测控系统中的应用(一)摘要:本文描述了基于虚拟仪器思想在实际测控系统中的应用。

通过选用多功能数据采集卡和信号调理电路组成自动测试系统,软件开发以专业测控工具LabWindows/CVI为平台,实现了数据采集、分析和处理。

使整个测控系统既经济又便于操作,同时易于改进和功能扩展。

同时,与基于传统的开发平台的测控系统进行了比较。

关键词:虚拟仪器;Labwindows/CVI;数据采集1、引言虚拟仪器是以一种全新的理念来设计和发展的仪器,它是20世纪90年代发展起来的一项新技术。

虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种自动测试、过程控制、仪器设计、数据分析和自动化的应用。

灵活高效的软件能帮助您创建完全自定义的用户界面,其基本思想是在仪器设计或测试系统中尽可能用软件代替硬件,即“软件就是仪器”,它是在通用计算机平台上,根据用户需求来定义和设计仪器的测试功能,其实质是充分利用计算机的最新技术来实现和扩展传统仪器的功能,这种测试仪器的硬件功能软件化,给测试仪器带来了深刻的变化,因此虚拟仪器代表了当前测试仪器发展的方向之一。

2、虚拟仪器的特点和构成2.1虚拟仪器的特点与传统仪器相比,虚拟仪器具有高效、开放、易用灵活、功能强大、性价比高、可操作性好等明显优点。

2.2虚拟仪器的构成虚拟仪器的构建主要从硬件电路的设计、软件开发与设计两个方面考虑。

根据目前我们所完成的测试设备,硬件电路的设计一般是选择现有的各种不同功能的板卡以及信号调理板来搭建。

所选用板卡的功能包括:高速数据采集和信号转换;信号输出与控制;数据的A/D转换。

将具有一种或多种功能的板卡结合信号调理板组建起来,就能构成任何一种虚拟仪器。

例如使用高速数据采集板卡和高速实时数据处理就能构成1台示波器、1台数字化仪或1台频谱分析仪;使用数字量信号输入/输出板卡和实时数据处理就能构成1台函数发生器、1台信号源或1台控制器。

虚拟仪器及其在机械测试中的应用
虚拟仪器是指利用计算机技术和软件实现的具备仪器功能的系统。

它通过将传感器、数据采集卡、信号处理器等硬件设备替换为软件模块，使得仪器的功能可以在计算机上进行模拟和实现。

在机械测试中，虚拟仪器可以应用于以下方面：
1. 数据采集与分析：虚拟仪器可以实时采集机械测试过程中的各种数据，如力、位移、应力、应变等，并通过软件进行数据分析和处理。

可以提供多种数据处理方法和算法，方便对测试结果进行有效分析和评估。

2. 信号处理：虚拟仪器可以对采集的信号进行实时处理，包括滤波、放大、变换等操作。

通过软件模块可以实现各种复杂的信号处理算法，如傅里叶变换、小波变换等，以提取信号中的有效信息。

3. 控制与调试：虚拟仪器可以通过软件控制机械测试设备的动作和参数设置。

通过编程和人机交互界面，可以实现自动化控制和远程操作。

同时，虚拟仪器还提供了调试功能，能够对测试设备进行诊断和故障排除。

4. 虚拟仿真：虚拟仪器可以在计算机上进行机械测试的虚拟仿真。

通过软件模拟测试过程和测试条件，可以预测并评估机械结构的性能和可靠性。

虚拟仿真可以节约成本和时间，避免实际测试中可能存在的危险和问题。

总的来说，虚拟仪器在机械测试中的应用主要体现在数据采集与分析、信号处理、控制与调试以及虚拟仿真等方面。

通过虚拟仪器的应用，可以提高测试的效率和准确性，同时也为机械测试的研究和发展提供了新的手段和途径。

虚拟仪器技术在机械电子工程专业实验教学中的应用“软件及仪器”是虚拟仪器区别于传统仪器的显著特点，它具有性能高、扩展性强、开发周期短、无缝集成等优点，被广泛应用于各种测试场合，已成为现代测试技术的发展趋势。

虚拟仪器技术对机械电子工程专业教学及实验有着传统仪器无法比拟的优势。

一、虚拟仪器技术（一）虚拟仪器简介20世纪80年代末美国国家仪器公司NI提出的虚拟仪器概念，引发了传统仪器领域的一场重大变革，使得计算机和网络技术得以长驱直入仪器领域，和仪器技术结合起来，从而开创了“软件即是仪器”的先河。

虚拟仪器英文全称为Virtual Instrument，简称VI，指的是在计算机为核心的硬件平台上，通过用户定义、设计出的一种具有测试功能和虚拟版面的计算机仪器系统。

通过运用PC计算机的显示器的显示功能模拟传统仪器的控制面板，用其他方式代表输出的检测结果，从而完成各项检测功能的一种计算模拟仪器系统[1]。

（二）基于LabVIEW的虚拟仪器技术LabVIEW是由美国N I公司开发的、图形化编程开发平台，它用图形语言、图标和连线代替文本的形式编写程序，为用户提供了简单、易学的图形编程方式。

LabV IEW软件设计的程序包括前面板和程序框图。

前面板等效于传统仪器的前面板，提供人际交互界面。

程序框图等效于传统仪器与前面板相联系的硬件电路。

基于LabVIEW 的虚拟仪器技术就是充分利用了计算机在图形显示、数据处理、管理智能化等功能上的优势，通过软件将计算机软件资源与仪器硬件有机地融合为一体，从而把计算机强大的计算处理能力和仪器硬件的测量、控制能力结合在了一起。

这种基于计算机的仪器，既可享用PC机固有的智能资源，具有高档仪器的测量品质，又能满足测量需求的多样性，具有极高的性价比[2]。

二、虚拟仪器技术在机械电子工程专业实验教学中的应用机械电子工程是一个重实践的学科，所开设的检测、控制类课程内容较为抽象，在教学过程中需要通过大量的实验与演示，才有利于学生更好的理解和掌握基本的概念和原理，才能提高后期实践动手的能力。

虚拟仪器在测控专业实验教学中的应用
近几年，随着信息技术和计算机技术的发展，虚拟仪器作为一种新兴的技术工具，在教育实验中被广泛应用，尤其是在测控专业实验教学中。

以下是虚拟仪器在测控专业教学中的应用。

首先，虚拟仪器可以帮助测控专业学生学习更多的内容。

虚拟仪器提供了强大的多媒体内容，测控专业的学习更加容易掌握和理解，比如学习电路控制和测量，学习实验使用的仪器和设备等。

学生可以从多媒体教学中了解测控的知识，深入的理解虚拟仪器的原理和应用，增强实验能力。

其次，虚拟仪器可以安全地使用。

实验室中各种仪器设备是高精度装置，使用不当易出现故障和损坏，带来损失和危险，而虚拟仪器不存在这些问题，它们可以模拟真实仪器的功能，但没有安全隐患，学生可以放心使用。

此外，虚拟仪器能够更有效地帮助学生进行实验，减少实验失误率，提高实验效率。

虚拟仪器具有操作面板模拟和实时数据显示等特色，学生可以用数值进行计算，检验实验程序和实验效果。

另外，虚拟仪器具有多样化实验选项，满足不同实验要求，帮助学生从不同角度来探索、掌握实验内容，增加学习的乐趣。

最后，虚拟仪器可以节省实验成本。

使用虚拟仪器的实验时间较短，可以更快的完成实验要求，节省老师和学生的时间成本，而且虚拟仪器具有可持续的特点，维护成本很低，可以大大降低实验成本。

总之，虚拟仪器在测控专业实验教学中得到广泛应用，可以更加
有效地帮助学生学习和完成实验，为测控专业实验教学提供全新视角。

虚拟仪器及其在机械工程测试技术中的应用胡少华摘㊀要：机械工程测试系统应着时代的发展出现，而且随着科技的不断进步，目前，机械工程测试系统越来越朝着复杂化，多元化的方向发展，因此，对机械工程测试系统相关技术要求也越来越高㊂首先，对虚拟仪器做了一个全面地介绍，其中就涵盖了新型虚拟仪器的组成和对应设施，其次，针对虚拟仪器在机械工程测试技术应用进行了全面地研究与解析，包括使用内容分析等㊂关键词：机械工程测试系统；虚拟仪器；应用一㊁虚拟仪器是什么虚拟仪器就是指一种计算机仪器系统，虚拟仪器就是通过使用性能好的硬件设施，结合功能全面，多变的软件，来实现对机械工程的测量与测试的使用㊂虚拟仪器测试系统可以满足机械工程的具体测试要求，通过各种资源的自由组合，让测试效率得到很好的提升，多变全面的软件可以很好地帮助建立完美符合设定的用户界面，模块化的硬件更好地提供全面的系统集成，标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求，并且虚拟仪器的研发需要借助特定地计算机工具，现在经常运用编程的是文本式编程语言和图形化编程语言，使用不同的编辑语言有着不同的特点㊂二㊁虚拟仪器系统总体组成结构虚拟仪器系统总体组成结构主要是以下两个部分：第一，软件部分；第二，硬件部分软件部分可以说是通过使用计算机使传统的检测仪器性能软件化，硬件部分则是通过以详细地工程测试需求为基准把全部的模块化硬件接口卡插入到计算机的总槽中，然后通过传感器与测试电路把需要测试的个体和模块接口建立联系，上述就是一个完整的虚拟仪器测试系统㊂（一）虚拟仪器系统软件部分构成软件部分更详细地说就是整个系统的关键部门，在测试过程中起着关键性的作用，针对不同的测试对象，不同的测试要求，虚拟仪器系统软件的编写与研发可以很好地解决这个问题，许多机械工程测试技术在虚拟仪器系统中经常会用软件去替代系统中那些相对复杂化的硬件，甚至通过软件设计直接将结构简化，取消不必要的硬件㊂软件的构成主要由以下四个方面组成：第一，数据分析处理软件，它的功用就是能够通过与计算机的结合，使虚拟仪器系统的数据分析能力得到很好的改善，工作效率得到提升；第二，仪器驱动软件，仪器驱动软件主要核心是驱动程序函数，它包括两个层次，一种是基础层次，另一种是高级层次㊂它主要的作用就是与选中的仪器进行通信，与通信接口的连接，可以让它很好地呈现出一种仪器，从而实现个体对仪器硬件的监控；第三，仪器面板控制软件，它是用户和仪器和沟通的桥梁㊂它可以借助计算机以及本身对应技术，把控制面板上需要测试的对象呈现出来并选择；第四，通用的接口软件，它是虚拟仪器中起着过渡作用，ｌ／Ｏ接口是主机与被控对象进行信息交换的纽带㊂虚拟仪器测试软件对应的功能组成如下图所示，通过不同软件组合实现各模块的功能㊂（二）虚拟仪器系统的硬件部分构成硬件部分主要分为测控功能部件和计算机硬件平台两个大的部分（１）计算机平台，它是由多类型的计算机和工作台组成的如便携式计算机等，它可以说是对整个虚拟仪器软件资源的整合和调配，和软件中的仪器面板控制软件一样它是整个硬件的基础㊂（２）测控功能部件，测试系统硬件主要由数据卡㊁传感器㊁信号调制电路等组成㊂信号调制电路它的作用主要是辅助传感器进行工作，将对传感器输入和输出的信号进行放大㊁过滤等处理之后再和数据卡进行接入㊂数据卡的主要作用就是不仅可以把实时的数据进行传输到计算机，而且还能把计算机输出的数据进行输送㊂从这些方面不难看出计算机在显示㊁储存运算功能㊁处理器等方面的不断创新，也能侧面地推动虚拟仪器系统的先进性不断提高㊂三㊁虚拟仪器技术在测试技术中的应用分析（一）范围领域的分析主要有以下两大层次：第一，是测试系统硬件层次；第二，测试系统软件层次，在测试硬件层次，虚拟仪器工作时可以通过对相关数据参数进行分析与设计，比如通过虚拟仪器的设计想法和测量需要为根据，使用计算机，传感器等设施，实现测试；对于测试软件层次，软件部分是整个仪器最为主要的部分，它主要是由两大程序组成它们分别是应用程序和系统程序，软件可以通过使用计算机编程工具进行编程，让使用者能够直接地去选择测试功能㊂（二）应用价值分析虚拟仪器在机械工程测试技术方面有着很高的应用价值将从这三大方面进行一一阐述㊂１．工程测试成本方面，以图形化编程语言为基础的虚拟振动测试系统为例，它可以通过计算机对整体资源进行合理地利用，在计算机上可以进行对仪器输出㊁分析㊁采集等功能模板的测试，与传统的测试相比使本来由频谱分析仪等测试分析硬件的功能软件化㊁虚拟化，极大地降低了整个测试系统的基础设计开发与使用费用，而且节约了工程测试所用时间，提高了工程测试的效率㊂并且以计算机为主的虚拟仪器具有很大的容错性，可以及时的发现问题所在，节省了工程纠错成本体现了可持续发展的要求㊂２．在实际应用方面，计算机也能够通过使用虚拟仪器技术形成多功能的测试系统，不仅可以让计算机本身的功能很好地体现出来，而且还能具有分析频谱仪㊁数字储存示波器㊁ＩＣ测试㊁等多方面的功能，极大地强化了整个系统的灵活程度与整体功用性㊂虚拟仪器可以更好地让测试系统的结构变简单，把以往的测试系统进行不断地改进有效地提高了机械工程测试技术水平㊂３．工程人员安全方面，虚拟仪器的应用在人员安全方面也有着巨大的优越性，简单地说虚拟仪器就是计算机系统，它实现了资源共享的功能，使硬件能够很好地与计算机结合来完成不同的测试任务，最主要的是它可以做到实时监测，实时监测就是可以随时记录仪器的工作情况，一旦发现异常的信号能够及时地向工程人员报警并记录前后的信息，极大地避免了意外情况的发生，保障了工程人员安全㊂四㊁结语虚拟仪器的使用让机械工程测试技术更为先进，很好地改善了以往的不足，在机械工程测试中使用虚拟仪器，可以更好地发挥出它的优点，根据不同的测试对象与测试要求选择相应的硬件与计算机进行组培，做到了资源共享，促进了现代机械工程的可持续发展㊂参考文献：［１］徐文山．虚拟仪器及其在机械工程测试技术中的应用［Ｊ］．筑路机械与施工机械化，２０１４．作者简介：胡少华，阿亨巴赫机械（太仓）有限公司㊂８５１。

简述测控系统中应用虚拟仪器技术摘要：随着我国科技水平的不断向前发展，测控领域也在不断升级。

测控系统在虚拟仪器技术中的应用也在不断地推广，测控技术采取计算机技术、智能大数据、仿真虚拟技术为基本发展模式，实现规模化、技术性更高的数据采集与控制工作。

虚拟仪器技术在开发过程中应用远程数字控制体系来构成完整的测控系统开发平台，改变传统控制仪器功能单一的现状，优化测控方式和软硬件结合的柔性程度，提高整体智能化水平，以此带给最好的社会效益和经济效益。

关键词：测控系统；虚拟技术；智能化；发展效益引言虚拟技术也为整个虚拟实验平台的发展奠定坚实基础，成为各种电子使用仪器的新型方向标，依托于虚拟仪器技术，提高电子及电力相关专业整体电路系统实验平台的可操作性、实用性和科学性，能够带来更好的发展效益。

虚拟仪器技术作为一种全新现代化、智能化、技术化的设备，在应用过程中具备显著优势，逐渐替代传统仪器，实现开放性更高、规模化，板块化更为具体的硬件使用结构，在全新智能化测控系统的指导下优化数据应用于开发体系，实现智能终端的多种通信方式相结合，对于整体测控系统技术的发展具有重要价值和现实意义。

一、虚拟仪器技术的概念与特点虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。

模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成，标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。

测控系统在应用于虚拟仪器技术后，能够保证整体的开放性能，通过强大的计算机运转、分析、合作及判断能力，建立一套系统化的智能平台，同时，在应用过程中整个操作体系、操作界面和操作流程更加简单，以网络化的测算工程，减少硬件的应用误差更小覆盖面积更广。

虚拟仪器技术在软件应用和硬件匹配的过程中，依托于计算机与互联网功能，实现更强的扩展性，减少资金投入的基础之上无需软件即可实现用户升级，依托于现有的设备和技术成本，极大程度减少人力和物力。

虚拟仪器技术在进行计算机仪器、通信软件等方面的技术构成当中，为了更好的实现方便用户操作、提高工作效率的目标，提供了更为灵活强大的功能运行体系，更简单、快捷的实现功能配置、信息传输、数据修改等模式。

虚拟仪器及其在机械测试中的应用随着科技的发展，虚拟仪器在各个领域中的应用也越来越广泛。

虚拟仪器是指通过计算机软件模拟实现的仪器系统，它能够模拟传统的物理仪器，并且具有更高的灵活性和可扩展性。

在机械测试领域，虚拟仪器的应用已经取得了显著的成果，在提高测试效率和准确性方面发挥着重要作用。

虚拟仪器在机械测试中的应用主要体现在以下几个方面。

一、数据采集与分析虚拟仪器能够实时采集机械测试过程中的各种数据，包括力、位移、应变等物理量。

通过传感器将这些数据输入计算机，虚拟仪器软件可以对数据进行实时分析和处理，从而得到更加准确的测试结果。

与传统仪器相比，虚拟仪器的数据采集速度更快、精度更高，能够捕捉到更多细节信息，为后续的数据分析提供更多的参考。

二、实验仿真与模拟虚拟仪器可以通过建立相应的数学模型，对机械测试过程进行仿真和模拟。

在进行大型机械设备的测试时，由于设备的复杂性和高成本，往往难以进行实际的测试。

虚拟仪器的出现解决了这一问题，可以对机械设备进行虚拟测试，模拟出各种工况和故障情况，为实际测试提供参考和指导。

通过虚拟测试，可以大大降低测试成本，提高测试效率，并且能够更好地理解机械设备的工作原理和性能特点。

三、自动化控制与远程操作虚拟仪器可以与计算机网络进行连接，实现自动化控制和远程操作。

在机械测试过程中，通过虚拟仪器软件可以实现对测试设备的自动控制和调节，提高测试的稳定性和一致性。

同时，虚拟仪器还可以实现对远程测试设备的操作和监控，实现远程测试。

这对于需要在远程地点进行测试的情况非常有用，能够减少人员的出差和设备的运输成本，提高测试的灵活性和效率。

四、数据可视化与报告生成虚拟仪器软件能够将测试数据进行可视化处理，并生成相应的测试报告。

通过虚拟仪器软件，可以将测试数据以图表、曲线等形式直观地展示出来，帮助测试人员更好地理解数据的变化趋势和规律。

同时，虚拟仪器软件还可以根据用户的需求，自动生成测试报告，包括测试结果、数据分析和结论等内容。

虚拟仪器技术在智能测控系统中的应用
雷勇;翁嫣琥;马伟富
【期刊名称】《四川大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2004(041)0z1
【摘要】用计算机的软、硬件资源代替测控仪器中的大量硬件,已经成为测控系统发展的一个重要方向.虚拟仪器技术在这种硬件软件化的进程中应运而生的.本文提出一种基于虚拟仪器技术的智能测控系统,该系统运用LabVIEW Express 7.0软件开发平台,结合M6013数据采集卡、并配以研华1612通讯卡,三菱公司的PLC等硬件构建的一个虚拟仪器智能测控系统.该系统有效地运用于1:1摩擦试验平台,实现实时多通道数据采集,试验数据的分析处理,生成及打印试验报告等功能.
【总页数】5页(P461-465)
【作者】雷勇;翁嫣琥;马伟富
【作者单位】四川大学电气信息学院,四川,成都,610065;四川大学电气信息学院,四川,成都,610065;四川大学电气信息学院,四川,成都,610065
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.虚拟仪器技术在测控系统中的应用 [J], 巴江勇;李燕南
2.虚拟仪器技术在某装置测控系统中的应用 [J], 李进武;刘文怡
3.虚拟仪器技术在奶牛舍环境测控系统中的应用 [J], 黄官平;张性雄
4.虚拟仪器技术在现代测控系统中的应用 [J], 黄大星;蒋天弟;王斌
5.虚拟仪器技术及其在现代测控系统中的应用 [J], 黄大星;蒋天弟;王斌
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工程测试论文虚拟仪器及其在机械工程测试技术中的应用虚拟仪器及其在机械工程测试技术中的应用摘要：借鉴虚拟仪器概念，阐述了将虚拟仪器思想应用于机械工程而构成的虚拟式通用性测试系统技术及其关键问题，提出了相应的硬件和软件设计结构，为机械工程领域的信号测试与分析提供了新的实用手段。

中关键词：虚拟仪器；集成测试；测试软件；测试系统中图分类号：U415.5 文献标志码：B 0引言在测试分析的领域中，利用模拟信号进行信息处理的传统方式已逐渐被数字信号处理方式所替代，数字信号处理成为目前使用最为广泛的信息处理方式。

但市场上数字化、智能化的测试仪器复杂多样，它们之间的连接非常复杂，使得测试工作的效率大大降低，并且存在很多硬件及软件的冗余现象。

在这种背景下，虚拟仪器的发明使测试技术又向前迈进了一步。

1机械工程测试技术的发展现代工程测试技术是指人们利用专门的仪器设备，通过对研究对象进行试验、测量之后再进行相关运算及分析等，获得人们所需要的研究对象的相关信1息，使得人们能够通过对信息流的控制来实现对能量流及物质流的控制。

现代科学技术的不断发展带动了机械工程测试技术向前进步，但同时也要求有更高的机械工程测试技术与之匹配。

现代工程测试技术已逐渐从原来的单一学科慢慢转变为多学科之间的相互借鉴及渗透，使得现代工程测试技术形成一个各学科内容相互渗透的综合性测试系统。

工程测试系统是工业系统研发、应用及教学过程当中重要的组成部分，所以对工程测试系统的要求越来越复杂[1]。

传统的工程测试系统功能比较简单，对于很多需要的软件或硬件资源都不能兼容或进行共享，这不但加大了测试所需要的成本，而且也限制了测试范围，测试参数的精准度也大大下降。

在这种情况下，人们急需要一套能够综合各学科、功能多样、系统完善且测量精准的测试系统来满足应用新技术的需要，而虚拟仪器在这种需求下应运而生。

传统仪器与虚拟仪器的构成比较如图1所示。

2虚拟仪器的基本概念虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。

虚拟仪器在测控专业实验教学中的应用
虚拟仪器在测控专业实验教学中的应用测控专业的实验教学是技术类专业的重要组成部分，实验教学的质量和成效直接影响着学生的研究效果和技术能力。

近年来，随着科技的发展，虚拟仪器在测控专业实验教学中的应用越来越广泛，它可以为学生带来更多的便利。

首先，虚拟仪器可以有效地降低测控专业实验教学成本，虚拟仪器不需要实际仪器，只需要计算机就可以完成实验，从而显著降低实验成本，可以帮助学校节省诸多的费用，从而更好地拓展实验环境，促进教学效果。

其次，虚拟仪器可以提高测控专业实验教学的安全性，因为虚拟仪器可以模拟实际仪器的操作，学生可以更安全地进行实验训练，而不会受到实际仪器的危害，从而提高实验安全性，保证教学安全。

此外，虚拟仪器可以提高测控专业实验教学的实用性，虚拟仪器可以模拟真实的仪器，学生可以更容易地理解仪器的原理和操作，更好地掌握实验技能，从而提高实验实用性，促进实验教学质量。

最后，虚拟仪器可以提高测控专业实验教学的效率，虚拟仪器不需要实际仪器，只需要计算机就可以完成实验，学生可
以在有限的时间内完成更多的实验，从而提高实验效率，推动实验教学质量的提升。

综上所述，虚拟仪器在测控专业实验教学中的应用可以有效地降低实验成本，提高实验安全性，提高实验实用性，提高实验效率，从而有助于促进测控专业实验教学的质量和成效。

虚拟仪器技术在现代测试技术中的使用伴随着以信息技术、网络技术和计算机技术为核心的第四代科技浪潮的到来，电子测量仪器领域法身了一场革命性的变革，测试技术在全球化的驱动下，正朝着保准化、通用化、网络化的方向迈进。

传统的测试仪器逐步被和PC机相结合使用的模块式仪器所取代，形成了所谓的“虚拟仪器”。

虚拟仪器是用通用计算机硬件加上软件来仿真歘弄测量仪器的设备，是以测量、分析、显示为主，控制为辅的更加先进的科学仪器，它为仪器的测量分析带来了更加辉煌的未来。

虚拟仪器技术是计算机测控技术的重要分支。

1.虚拟仪器的基本结构所有的恶虚拟仪器系统都是将仪器硬件搭载到各种计算机平台加上使用软件而构成的。

虚拟仪器的基本结构由计算机硬件平台、模块化的I/O接口硬件和虚拟仪器软件三部分构成。

1.1 计算机硬件平台计算机硬件平台可以使各种类型的计算机，计算机管理者虚拟仪器的硬件资源、是虚拟仪器的硬件基础。

计算机技术在现实、储存能力、处理性能、网络、总线标准等方面的发展，促使了虚拟仪器系统的快速发展。

1.2 模块化的I/O接口硬件I/O接口硬件根据不同的标准接口总线转换输入或输出信号，供其它系统，在此基础上组成虚拟仪器测试系统。

I/O硬件部分可有数据采集卡、GPIB几口、串并口、VIX接口、LAN接口、现场总线接口等构成，他们的主要功能是完成对被测信号的采集、传输和现实测量的结果。

1.3 虚拟仪器软件软件是虚拟仪器技术中最重要的部分。

使用正确的软件工具并通过设计和调用特定的程序模块，工程师和科学家们可以高效的穿件自己的使用以及友好的人机交互界面。

有了功能强大的软件，用户就可以在以其中创建智能性和决策功能，从而发挥虚拟仪器技术在测试使用中的强大优势。

虚拟仪器的软件是核心、关键部分，用于实现对一起硬件通信和控制，对信号进行分析处理，对结果表达和输出。

虚拟仪器实质上是“软硬结合”、“虚实结合”的产物，它充分利用最新的计算机技术来实现和扩展传统仪器的功能。