第7章计算机及虚拟仪器测试技术
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虚拟仪器简介虚拟仪器的相关介绍2.1 虚拟仪器技术虚拟仪器技术是以计算机软硬件技术为核心,以自动控制技术、传感器技术、现代信号处理技术、现代网络技术、数值分析技术为支撑,以各专业学科为应用背景的现代测试技术。
它利用高性能的模块化集成概念和方法,结合软件设计平台高效、简便的程序编译功能,依据用户各类特殊需求创建出人机对话界面,实现并取代各类特殊、昂贵的测试仪器的功能,目前已经成为测试理论和应用实验研究的重要支撑。
传统电子仪器存在的诸多弱点使传统仪器已渐渐不能满足工业自动化和测量领域的需要。
随着计算机技术日新月异的飞速发展,计算机强大的数据处理能力使得它的应用范围越来越广。
1986年,美国NI公司(National Instruments)提出虚拟仪器的概念,以“软件即仪器”为口号,彻底打破了传统电子仪器只能由生产厂家定义,用户无法改变的局面,从而引起仪器和自动化工业的一场革命。
简单地说,虚拟仪器技术就是利用计算机技术实现的对测控系统的抽象。
平常使用的示波器、数字万用表、信号发生器、数据记录仪,以及传感器等传统仪器,都可使用通用计算机和专用的控制器和显示器来模拟,实现向虚拟仪器的转变。
用户在计算机屏幕上用鼠标和键盘就可设置参数、观察波形,取代以往的在传统仪器面板上调节旋钮、观察曲线等操作,更为快捷方便。
可见虚拟仪器反映的是一种“硬件软件化”的思想和趋势。
虚拟仪器是当前测控领域的技术热点,它代表了未来仪器的发展方向。
而Labview是世界上最优秀的虚拟软件开发平台。
使用Labview的最开发虚拟仪器最大的好处是提高开发的效率。
据统计使用Labview开发虚拟仪器比使用基于文本的语言开发效率可以提高10—15倍,程序的执行速度去几乎不受影响;时时在信号处理等方面的强大功能方面是组态软件不可以比拟的。
2.2 虚拟仪器的组成与分类虚拟仪器包括硬件和软件两大部分。
硬件主要是获取现实世界的被测信号, 提供信号传输的通道。
1 请给出3种家用电器中的传感器及其功能。
洗衣机:水位传感器冰箱:温度传感器彩电:亮度传感器热水器:温度传感器空调:温度传感器2 请给出智能手机中用到的测试传感器。
重力传感器、三维陀螺仪、GPS、温度传感器、亮度传感器、摄像头等。
3 系统地提出(或介绍)你了解的(或设想的)与工程测试相关的某一(小)问题。
考虑通过本门课程的学习,你如何来解决这一问题。
(注意:本题的给出的答案将于课程最后的综合作业相关联,即通过本课程的学习,给出详细具体可行的解决方案)第二章普通作业1请写出信号的类型1)简单周期信号2)复杂周期信号3)瞬态信号准周期信号4)平稳噪声信号5) 非平稳噪声信号第二章 信号分析基础 测试题1. 设时域信号x(t)的频谱为X(f),则时域信号(C )的频谱为X(f +fo )。
A . B. C. D.2. 周期信号截断后的频谱必是(A )的。
A. 连续B. 离散C. 连续非周期D. 离散周期3. 不能用确定的数学公式表达的信号是 (D) 信号。
A 复杂周期B 非周期C 瞬态D 随机4. 信号的时域描述与频域描述通过 (C) 来建立关联。
A 拉氏变换B 卷积C 傅立叶变换D 相乘5. 以下 (B) 的频谱为连续频谱。
A 周期矩形脉冲B 矩形窗函数C 正弦函数D 周期方波6. 单位脉冲函数的采样特性表达式为(A ) 。
)(0t t x -)(0t t x +t f j e t x 02)(π-t f j e t x 02)(πA )(d)()(t xttttx=-⎰∞∞-δB )()(*)(ttxtttx-=-δC )()(*)(t xtt x=δ D 1)(⇔tδ2.6 思考题1) 从下面的信号波形图中读出其主要参数。
解答提示:峰值9.5V,负峰值-9.5V,双峰值19V,均值0V。
周期=0.06/3.5S2) 绘出信号的时域波形解答提示:3) 为什麽能用自相关分析消去周期信号中的白噪声信号干扰。
第一章1.传感器的功能为()答案:将物理量变为电信号BVIEW的程序包括()两部分。
答案:程序框图;前面板3.基于计算机技术的测量系统基本功能为()。
答案:呈现数据;生成数据;分析数据;采集数据BVIEW的特点有()。
答案:是一种图形化编程语言;可以与数据接口连接实现数据通信;可以实现测量数据的网络发布;可以制作数据测量系统界面bVIEW的程序也叫VI。
()答案:对第二章1.逻辑数值的控制和显示需要选择下面哪个选板()答案:布尔子选板2.主要提供循环、条件、顺序结构、公式节点、全局变量、结构变量等编程要素的是下面哪个选板()答案:结构子选板3.“温度计”和“液罐”控件在()控件子选板中。
答案:数值4.信号分析子选板包括()Express VI函数答案:频谱测量;音调测量;电平测量;滤波器5.工具选板仅能浮动地出现在前面板中。
()答案:错第三章1.公式节点可进行下列哪种运算?()答案:与 C 语言类似的前后递增(++)和递减(–)2.执行完下面的程序<imgsrc=“data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAA ANSUhEUgAAACYAAAATCA YAAAD8in+wAAACSklEQVRIDe2Wb08aQRDG7wv73o/RxCb6QtK0GpU0FFKUgiaIJxUQiqBeoggo3sEB2lrAP+WOu19zbU45BMT0YnzRTSaz8+zs7LOzs3sn1 OuQzcL1tcnOjkY220aWlReR8/NzRjUhmTRZCymEwzAzUyES+THKdyze0+7wzHsQ43GCnwOsLC/zYXGZ2bdvWPJ+ZH09zLv3i44YsViMi4sLB2Ybwuamgc dzyXGhRTR6zcGBbo89SxtGj8LxEaenJQr5FJV8nEYxx/72KtlUnFLphFT6myOmKIo0Gg0HZhuCrlvHCLVaDU3TbPyftFYWaRTSf6R59BUaB0PjjSVmz3CDmKqCVTbF4CfC4TCRSIRMQgQ1Zy/j0BaxZrPpwGxDsDtuEJNlMAyopr9wmMuQS 0QpStmxxEYepWmCJW4Qq1b/btM42+bX3hJmepabfR9mU7L379BjMyaKJvO eK05OOqyttclkHtdZrXqMLEt0u11H4EGjUhlERtu5XJe5OYlarTPUSUju6ARXTx FFjenpn3i9NxSLsLv7IHt7EtKhD0nKI8smisIjsY5xY2P4mOVvZbN/3sLCLVNTVRTlcSIspsLZGYgiyPLDrbQW6W/fL1U6nVY/5Er/2bdykJgrLIYEedXEnnwuVFW9f2D/Z2zSB/buTiOTMYjFzCEV4T40cY1dXWn4fCX8/rr7LIZEnJhYq3WL3 98mkbhB13WH9Ho9hz04/pQ9OL9cLhMKhUb/XdgbsQJbjoFA4EUkGAyytbVFu922KTj0/Ufcgb4C4zeyiM2yafV3mwAAAABJRU5ErkJggg==”移位寄存器的数值”所显示的结果()。
《电子测量技术》课程标准课程名称:电子测量技术 Electronic Measurement Technology课程性质:专业选修学分:2.5总学时:45,理论学时:36,实验(上机)学时:9适用专业:电子信息技术先修课程:模拟电子技术、数字电子技术、信号与系统、微机原理一、教学目的与要求《电子测量技术》是电子信息、自动控制、测量仪器等专业的通用技术基础课程。
包括电子测量的基本原理、测量误差分析和实际应用,主要电子仪器的工作原理,性能指标,电参数的测试方法,该领域的最新发展等。
电子测量技术综合应用了电子、计算机、通信、控制等技术。
通过本课程的学习,培养学生具有电子测量技术和仪器方面的基础知识和应用能力;通过本课程的学习,可开拓学生思路,培养综合应用知识能力和实践能力;培养学生严肃认真,求实求真的科学作风,为后续课程的学习和从事研发工作打下基础。
二、教学内容与学时分配三、各章节主要知识点与教学要求第1章序论第一节测量的基本概念一、测量的定义二、测量的意义三、测量技术第二节计量的基本概念一、计量二、单位和单位制三、计量标准四、测量标准的传递第三节电子测量技术的内容,特点和方法一、电子测量二、电子测量的内容和特点三、电子测量的一般方法第四节电子测量的基本技术一、电子测量的变换技术二、电子测量的放大技术三、电子测量的比较技术四、电子测量的处理技术五、电子测量的显示技术第五节本课程的任务重点:测量的基本概念、基本要素;单位和单位制,基准和标准,量值的传递准则。
难点:量值的传递准则教学要求:理解测量的基本概念、基本要素,测量误差的基本概念和计算方法。
理解计量的基本概念,单位和单位制,基准和标准,量值的传递准则。
理解测量的基本原理,信息获取原理和量值比较原理。
理解电子测量的实现原理:变换、比较、处理、显示技术。
第2章测量误差理论与数据处理第一节测量误差的基本概念一、有关误差的基本概念二、测量误差的基本表示方法第二节测量误差的来源与分类一、测量误差的来源二、测量误差的分类第三节测量误差的分析与处理一、随机误差的分析与处理二、系统误差的判断及消除方法三、粗大误差的分析与处理第四节测量误差的合成与分配一、测量误差的合成二、测量测量不确定度及其合成三、误差分配及最佳测量方案第五节测量数据处理一、有效数字处理二、测量结果的处理三、最小二乘法与回归分析重点:测量误差的分类估计和处理,系统误差和粗大误差的判断及处理,不确定度的评定方法。