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基于虚拟仪器技术的小功率自动测试系统

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用 了新 近研发 仪器 为计 算机 控制 预 留的各种 程控 接
右， 并且将人为 引进测量误差 的几率 大大降低 。
２ 系统总体结构
２ ． １ 系统 功 能
系统利用计 算机对 小功 率标准 装置 的各 设备 进 行 程控 ， 实 现计 量工 作 的 自动 化 。Ｌ ａ ｂ Ｖ Ｉ Ｅ Ｗ 的程 控 命 令通过 内部 的 Ｖ Ｉ Ｓ Ａ模 块 ， 利 用计 算机 的 Ｇ Ｐ Ｉ Ｂ总
ＷＡ Ｎ Ｇ Ｌ ｉ ｎ － － ｌ ｉ ｎ Ｚ Ｈ Ａ Ｎ Ｇ Ｑ ｉ ｎ Ｘ Ｕ Ｊ ｉ ｎ ｇ － ｊ ｉ ｕ Ｙ Ａ Ｎ Ｇ Ｆ ａ ｎ
（ ６ １ ２ ３ ６ Ｕ ｎ ｉ ｔ ， Ｐ Ｌ Ａ，Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ９ ４ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｉ ｔ ｉ ｌ Ｓ ｑ ｕ ｉ ｔ ｅ ｉ ｔ ｍｅ ． ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｍｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｌ ａ ｂｏ ｒ － ． ｉ ｎ ｔ ｅ ｎｓ ｉ ｖ ｅ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｈｅ ｔ ｔ ｒ ａ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ — ｍｅ ｉ ｒ ｔ ｆ ｏ ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｌ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｐｏ ｗｅ ｒ ｓ ｅ ｎｓ ｏ ｒ ｓ ．Ｔ ｈ ｉ ｓ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｄ ｅ ｓ ｃ ｒ ｉ ｂ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ａ ｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｔ ｅ ｓ ｔ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｆ ｏ ｒ ｌ ｏ ｗｅ ｒ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｍｏ ｕ ｎ ｔ ｃ ａ ｌ ｉ ｂｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｖ ｉ ｒ ｔ ｕ ａ ｌ ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｍｅ ｎ ｔ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ．Ｔｈ ｉ ｓ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｓ ｈｅ ｔ ｃ ｏ ｍｍｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｍｏ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ａ ｒ ｄ ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｔ ｈｅ ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ ｗｉ ｔ ｈ ｈｅ ｔ ＧＰＩ Ｂ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｂ ｕ ｓ．ａ ｎ ｄ ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ａ ｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ｙ ｔ Ｉ ｌ ｅ ｍｅ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｕ ｓ ｉ ｎｇ ｔ ｈｅ Ｓ ＣＰＩ ｔ ｏ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ．
Ａｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ Ｔｅ ｓ ｔ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｆ ｏ ｒ Ｌｏ ｗｅ ｒ Ｐｏ ｗｅ ｒ Ｍｏ ｕ ｎ ｔ Ｃａ ｌ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｖｉ ｒ ｔ ｕ ａ ｌ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｍｅ ｎ ｔ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ 率 的主 要设 备 ， 是 无 线 电方 向不 可
或缺的仪器 ， 它覆盖频率从音频到毫米波 。随着功 率敏感器的覆盖范围越来越广 ， 所需校准的频率点 也与之俱增 ， 以往手动进行的计量方式 已经不再适 用于现代的计量工作 。 虚拟仪器技术是 目前开发 自动测试系统常用的 技术， 是现代计算机技术和仪器技术深层次结合的产 物。基于虚拟仪器技术开发的自动测试系统充分利
文章 编号 ： １ ０ ０ ０ — ７ ２ ０ ２ （ ２ ０ １ ３ ）０ ３ — ０ ０ ４ ４ — ０ ４
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｐ ２ ９
文 献 标识 码 ： Ａ
基 于虚 拟 仪 器 技 术 的小 功 率 自动 测 试 系统
王林林 张 琴 徐靖玖 杨 帆
（ ６ １ ２ ３ ６部 队 ， 北京 １ ０ ０ ０ ９ ４ ）
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ Ａｕ ｔ ｏ ｍａ ｉ ｔ ｃ ｔ ｅ ｓ ｔ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ｓ Ｖｉ ｒ ｔ ｕ ｌ ａ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｍｅ ｎ ｔ ＧＰ Ｉ Ｂ Ｓ Ｃ Ｐ Ｉ
１ 引 言
功率参数是高频和微波领域 的最基本参数之 它表 征了高 频 和微 波 信 源 的传输 特性 Ｊ 。功 率
口， 将繁琐的工作 程 序化 ， 将复 杂 的工作标 准 化 。手 动检定功率敏感器 时 ， 以检定频 率 到 １ ８ Ｇ Ｈ ｚ为例 ， 需 要按键次 数 在 ２ ０ ０次左 右 ， 且 需 要 肉 眼判 断 平衡 状 态， 效率低下 、 容易 出错 。而通 过开发 自动测试 系统 ，
鼠标轻击 ， 即可将一个频点 的测试 时间缩短 为 １ ０ ｓ 左
２ ０ １ ３年 ６月 第３ ３卷 第 ３期
宇航计测技术
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ａｓ ｔ ｒ ｏ ｎ ａ ｕ ｔ ｉ ｃ Ｍｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ
Ｊ ｕ ｎ ． ， ２ ０ １ ３
Ｖ０ １ ． ３ ３． Ｎｏ ． ３
摘 要 功率敏感器传统的计量方法繁杂低效， 本文探讨了基于虚拟仪器技术的小功率自动测试系统的设
计， 提 出了利用 Ｇ Ｐ Ｉ Ｂ接 口总线实现计算机 与小功率标准装置 各设备之 间的通信方 案 ， 研究 了通过 Ｓ Ｃ Ｐ Ｉ 控制各 仪
器的 自动化测试实现方法 。
关 键词 自动测试系统 功率敏感器 虚拟仪器 Ｇ Ｐ Ｉ Ｂ Ｓ Ｃ Ｐ Ｉ

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基于虚拟仪器的仪表电源自动测试系统的设计与应用

基于虚拟仪器的仪表电源自动测试系统的设计与应用

并给出性能报告。 １ 仪表电源性能指标
电 压流 稳稳 电
源 源
—
阻 宵 袭电 样 。嚣 字 电 蓥 数 ］
Ｒ ２
二二
压 袭
圈 ２ 稳流电源的测试 电路建接示意 圈
流稳定输出量的变化量的测量。对于稳压仪表电源负载 和漂移。源效应和负载效应 体现了仪表 电源 的稳定性 效应的测量 ， 采用图 １ 所示电路连接示意图， 测量计算公 能， 而漂移体现了仪表电源可靠性能。 源效应的测量是由于源电压的变化而引起电压和电 流稳定输出量的变化量的测量。对于稳压仪表电源的源 效应测量 ， 采用图 １ 所示电路连接示意图， 测量计算公式 舢 ＝ × ０％ ・０
其 中： 一被测稳 压仪 表 电源 漂移值 ； —规 定 △
时间内被测稳压仪表 电源输出电压最大值 ； 一规定时
团
可编程交流电源 Ｃ ｒ ａ５０ 它能够输 出高达 ５０ ｈｏ ６ ６ ， ｍ ０ Ｖ的
电压 ， 分辨率能达到 ０ Ｉ 精度达到 １ 负载调整率为 ．Ｖ， ％，
０２ 因此完全能够满 足测试 系统 的要求 ； ． ％， 在各种连接
有多种选择 ， 本系统 中选 择 了 Ｇ Ｉ 为可编 程电源 的 ＰＢ作
△ ＝ × ０ ％ ０ （） ３
仪表电源的性能指标主要有三项 ： 源效应 、 负载效应
负载效应的测量是 由于负载的变化而引起电压或 电
其中： 一稳压仪表电源的负载效应 ； △ 一负载电流 为额定值时被测稳压电源输出电压值； 负载电流改变 一 为零或最小额定值时被测稳压仪表电源输出电压值。
其中； 一稳压仪表 电源的源效应 ； Ａ 一源电压为 ２０ ２ 伏时， 负载分别为最大值、 最小值时被测稳压仪表 电
基于虚拟仪器的自动测试系统研究

基于虚拟仪器的自动测试系统研究


２德州学院物理系
２ ３２ ） ５０ ３
摘
要 ：随着 自动测试设备由台式仪器 向模块化仪器方 向的发展 ， 自动测试系统正在从 专用 型向通用型方向转
变， 但是仪器互换性和测试程序的可移植性 问题限制 了它的发展 。近年来 ， 虚拟仪器 在 自动测试 中的应用越来
越广泛 ， 运用虚拟仪器可以共享硬件和软件资源 ， 并且方便 、 快速的组建各种 自动测 试系统。本文描述了 自动测 试 系统 的基本概念 ， 系统构成 ， 工作原理 ； 分析了 自动 测试系统 的发展趋势 和国内外 的研究 现状 ， 虚拟仪器的发
展概 障定位 ； 并且着 重介绍 了基 于虚拟仪器 的 自动测试
系统软硬件的构成 ， 它们 的工作原理 ， 及其 测试工作等 ， 了自动测试系统 的功能 自检测。 叙述
关键词 ：自动测试 ； 虚拟仪器 ； 障诊断 故
中圈 分 类 号 ： Ｐ １ Ｔ３ １ 文献 标 识 码 ： Ａ
（ ｏ ｅｅｆＡ ｉ ｉ ｎ ｕ ｍ ｔａｉ ， ｉｌ ｖ ｔｎＵ ｉ ｒｔ ｏ Ｃ ｉ ，Ｔ ｎｉ ３ ＤＤ ，Ｃ ｉ ； ｊＣ ｌｇ ｖ ｔ ｎａ ｄＡ ｔ ａｉ ｔ ｎ Ｃｖ ｉ ｉ ｎｖ ｓｙｆ ｈｎ ｌ ｏ ａｏ ｏ ｚｏ ｉＡ ａｏ ｅ ｉ ａ ｉ ｊ Ｄ ３ Ｄ ｈ ｎ ａ ｎ ａ
２Ｄｐ ｒ ｅｔｆＰ ｙｉ ， ｅ ｏ ｎｖｎ ， ｅ ｏ ５０ ３ Ｃ ｉ ） ｅａｔ ｎ ｈ ｓｓ Ｄｚ ｕＵ ｅ ＠ Ｄ ｚ ｕ ３ ２ ， ｎ ｍ ｏ ｃ ｈ ｉ ｈ ２ ｈ ａ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｗ ｉ ｈ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔｏ ｕ ｏ ｔｃ ｔｓ ｑ ｉ ｍｅ ｔｆｏ ｂ ｘ ｉ ｓｒ ｍｅ ｔｔ ｄ ｌｒｚ ｄ ｉ — ｔ ｔ ｅ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｆ ａ ｔｍａｉ ｅ ｔｅ ｕ ｐ ｎ ｒ ｍ ｏ —ｎ ｔｕ ｎ ｏ ｍｏ ｕ ａ ｉｅ ｎ ｈ ｓｒ ｍｅ ｔ ａ ｔ ｍａｉ ｅ ｔｓ ｓｅ ａ ｅｆｏ ａｓ ｅ ｉｌｔｐｅ ｔ ｈ ｅ ｅ ａ ｉｅ ｔｏ ｆｃ ｎ ｅ， ｔｅ ｕ ｐ ｎ ｔｕ ｎ ， ｕ ｏ ｔｃ ｔｓ ｙ ｔｍ Ｅ ｒ ｍ ｐ ｃａ ｙ ｏ ｔ ｅ ｇ ｎ ｒ ｄ ｒ ｃｉｎ ｏ ｈａ ｇ ｂｕ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｒ ｌ ｉｔ ｒｈ ｎ ｅ ａ ｌｔ ｎ ｅ ｔｎ ｒ ｃ ｄ ｒ ｓｐ ｒａ ｉｉ ｓ ｕ ｓｌｍｉ ｉｓｄ ｖ ｌｐ ｎ ． ｎ ｒ ｃ ｎ ｅ ｒ ， ｉｔ ａ ｎ ｅ ｃ ａ ｇ ｂｉｉ ａ ｄ ｔ ｓｉ ｇ ｐ ｏ ｅ ｕ ｅ ｏ ｔｂｌｔ ｉｓ ｅ ｉ ｔ ｔ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ Ｉ ｅ ｅ ｔｙ ａ ｓ ｖｒｕ ｙ ｙ ｌ ｉｓｒ ｍｅ ｔｉ ｈｅａ ｐ ｉａｉｎ ｏ ｕ ｏ ｔｃｔｓ ｙ ｔ ｍ ｒ ｄ ｍｏ ｅ ｅ ｔｎ ｉｅ， ｓ ｆｖｒ ｌ ｎ ｔｕ ｎ ｎ ｔｕ ｎ ｎ ｔ ｐ ｌｃ ｔｏ ｆａ ｔｍａ ｉ ｅ ｔｓ ｓｅ ｍｏｅ ａ ｒ ｘ ｅ ｓｖ ｕ ｅ ｏ ｉｔ ｉ ｓｒ ｍｅ ｔ ｎ ｕａ ｃ ｎ ｂｅｓ ａ ｅｈａ ｄ ｒ ｎ ｏｔ ｒ ｓ ｕ ｃ ｓ， ｎ ａ ｉｉ ｔ ａ ｉ ｏ ｍａｉｎ ｏ ｅｖ ｒｏ ｓａ ｔ ｍａｉ ｅ ｔ ａ ｈ ｒ ｒ ｗａ ｅａ ｄ ｓ ｆｗａ ｅ ｒ ｏ ｒ ｅ ａ ｄ ｆ ｃｌｔ ｅｒ ｐ ｄｆ ｒ ｔｏ ｆｔ ａ ｉｕ ｕ ｏ ｔｃｔ ｓ ｅ ａ ｈ
基于虚拟仪器的微波功率计自动检定测试系统

基于虚拟仪器的微波功率计自动检定测试系统


ｏ ｐ ｉａ ｉ ｎ ｐｒ ｇｒ ｍ ． ｅ ｓ ｓ ｅ ｈａ ｅ ｎ ａ ｐｌｅ ｎ ｐｒ ｃ ｉ ｅ ａ ｄ ａ ｑ ｒ ｄ ｇ ｏｄ ｅ ｆ ｃ ． ｆａ ｐｌ ｔｏ ｏ ａ Ｔｈ ｙ ｔ ｍ ｓ ｂ ｅ ｐ ｉｄ ｉ ａ ｔｃ ｎ ｃ ｕｉｅ ｏ ｆｅ ｔ ｃ
测 试 仪 器 之 间 的 通 讯 和 对仪 器 的控 制 。介 绍 了 测 试 系 统 的 硬 件 构 成 、 用 程 序 设 计 思 路 及 具 体 的 实 现 方 法 。该 系 应
统 已实 际 应 用 ， 取 得 较 好 效 果 。 并
关键 词 ： 微波功率计 ； ａ Ｖ Ｅ 软件 ； Ｌ ｂ ＩＷ 自动检定 测试
杜 爱 华 张 珊 李 苏文 ， ，
（ ． 舶 重 工 集 团公 司 ７ ３ ， 州 ２ ５ ０ ； ． 舶 重 工集 团公 司 ７ ５ ， 州 ３ ０ ０ ） １船 ２ 所 扬 ２ ０ １ ２船 １所 杭 １ ０ ０
摘要 ： 介绍了基于 Ｌ ｂ ｌＷ 软件平台组建微波功率计测试系统的方法 。所设计 的测试系统通过总线实现 Ｐ ａＶ Ｅ Ｃ机与
ｔ ｏ ｃ ｓ ｔ ａ ｄｗａ ｅ ｓ ｒ ｃ ｕｒ ｅ ｔｓ ｔ ｍ ， ｅ ｉ ｎ ｍ ｅ ｈｏ ｎｄ ｔ ｅ ｃ ｃ ｅ ｅ ｒ ａ ｉａ ｉ ｅ ｈ ｄ ｒ ｄｕ ｅ ｈｅ ｈ ｒ ｒ ｔ ｕ ｔ ｅｏｆｔ ｓ ｙｓ ｅ ｄ ｓｇ ｔ ｄｓａ ｈ ｏｎ ｒ ｔ ｅ ｌｚ ｔｏｎ ｍ ｔ ｏ
计进 行标准 传递 检定 。 目前普 遍采用 交替 比较法进 行检 定 ， 图 １ 示 ， 如 所 就是用 高一级 的微波 功率计 与 被检 功率计 进行 比对 。整个测 试过程 主要是 将带稳 幅 系统 的信 号源射 频输 出端 口连接 到一个精 密功分 器 的输入 端 ， 分器 的 ２个 等 量输 出端 分别 连 接 被 功 测 功率计 和标 准功率计 。信 号发生 器输 出频率设 置 成所 需 的测量频 率 ， 出 幅度 被设 置 为 被检 功 率计 输 所能 正 常显 示 的值 。保 持 信 号 发 生 器输 出 功 率不
基于虚拟仪器技术的电路板自动测试与故障诊断系统的设计

基于虚拟仪器技术的电路板自动测试与故障诊断系统的设计


１ 测 试 对 象特 点 与测 试 需 求
本 自动 测试 与故 障诊断 系统 测试对 象为某 型 舰 船智 能控 制器 ． 智 能控 制器 是 一套 以单 片 机 该
动 完成 某种测 试任 务而 组合起 来 的测量 仪 器和其 他设 备 的有 机 整 体． Ｓ是 包 括 自动 测 试 设 备 ＡＴ （ Ｅ 、 试程 序集 （ Ｐ ） ＡＴ ） 测 Ｔ Ｓ 和测 试 环境 （ Ｅ） Ｔ ３大
设计 ．
因此 ， 该智 能控 制器 的 电路 板 的可测 性较 强 ，
非 常适合 采用 自动 测试 技术进 行故 障诊 断．
统 ， 对复杂 的 军用 电子设 备进 行 自动 测试 与 故 来 障诊 断． 本文 采 用 了虚 拟仪 器 、 自动 测试 、 障诊 故
断 、 据库 等技 术开 发 出一 套基 于 虚 拟 仪器 的 自 数
第 ６期
罗
荣 ， ： 于 虚 拟 仪 器 技 术 的 电路 板 自动测 试 与故 障诊 断 系统 的设 计 等 基
・１２ ・ ２３
式—— 集 中 互 连 模 式 组 成 硬 件 平 台 ， Ｐ 由 ＸＩ机 箱 、 Ｘ 控 制器 、 Ｐ Ｉ 外设 模块及 其 他相关 附 属硬 件 设
统设 计 的关键 与核 心． ３ １ 系统软 件 实现的 功能 ．
发 展趋 势是通 用化 Ｌ ． ２ ］ 考 虑到被 测 对 象 的 实 际 情 况 和 Ｐ 平 台 的 ＸＩ
动测试 与故 障诊 断 的 角度 分 析 ， 述 电 路板 具 有 上 以下特 征 ： １ （ ）所 有 电路 板 输入 输 出信 号 均 包 括 １ ６位地 址 信 号 、 ８位 控 制 信 号 和 ８位 数 据 信 号 ； （ ）被测 电路 板 均 为 中 等 规模 的数 模 混 合 电路 ， ２