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儀器儀表與測量技術(shù)升級分析
發(fā)布時間:2013-11-30 點擊次數(shù):3035次
核心提示:相繼出現(xiàn)的智能儀器、總線儀器和虛擬儀器等微機化儀器,都無一例外地利用計算機的軟件和硬件優(yōu)勢,從而既增加了測量功能,又提高了技術(shù)性能。 20世紀70年代以來,計算機、微電

  相繼出現(xiàn)的智能儀器、總線儀器和虛擬儀器等微機化儀器,都無一例外地利用計算機的軟件和硬件優(yōu)勢,從而既增加了測量功能,又提高了技術(shù)性能。

  20世紀70年代以來,計算機、微電子等技術(shù)迅猛發(fā)展。在它們的推動下,同時也是為適應現(xiàn)代化工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)甚至戰(zhàn)爭的新需求,測量技術(shù)與儀器不斷進步,相繼誕生了智能儀器、PC儀器、VXI儀器、虛擬儀器及互換性虛擬儀器等微機化儀器及其自動測試系統(tǒng),計算機與現(xiàn)代儀器設備間的界限日漸模糊,測量領域和范圍不斷拓寬。近10年來,以Internet為代表的網(wǎng)絡技術(shù)的出現(xiàn)以及它與其他高新科技的相互結(jié)合,不僅己開始將智能互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品帶入現(xiàn)代生活,而且也為測量與儀器技術(shù)帶來了前所未有的發(fā)展空間和機遇,網(wǎng)絡化測量技術(shù)與具備網(wǎng)絡功能的新型儀器應運而生。

  計算機、微電子、通信和網(wǎng)絡等技術(shù)是網(wǎng)絡化測量技術(shù)與儀器產(chǎn)生并迅速發(fā)展的強勁支撐

  計算機就是儀器

  自從迅猛發(fā)展的計算機技術(shù)及微電子技術(shù)滲透到測量和儀器儀表技術(shù)領域,便使該領域的面貌不斷更新。相繼出現(xiàn)的智能儀器、總線儀器和虛擬儀器等微機化儀器,都無一例外地利用計算機的軟件和硬

  件優(yōu)勢,從而既增加了測量功能,又提高了技術(shù)性能。由于信號被采集變換成數(shù)字形式后,更多的分析和處理工作都由計算機來完成,故很自然使人們不再去關注儀器與計算機之間的界限。近年來,新型微處理器的速度不斷提高,采用流水線、RISC結(jié)構(gòu)和cachE等先進技術(shù),又極大提高了計算機的數(shù)值處理能力和速度。在數(shù)據(jù)采集方面,數(shù)據(jù)采集卡、儀器放大器、數(shù)字信號處理芯片等技術(shù)的不斷升級和更新,也有效地加快了數(shù)據(jù)采集的速率和效率。與計算機技術(shù)緊密結(jié)合,已是當今儀器與測控技術(shù)發(fā)展的主潮流。對微機化儀器作一具體分析后,不難見,配以相應軟件和硬件的計算機將能夠完成許多儀器、儀表的功能,實質(zhì)上相當于一臺多功能的通用測量儀器。這樣的現(xiàn)代儀器設備的功能已不再由按鈕和開關的數(shù)量來限定,而是取決于其中存儲器內(nèi)裝有軟件的多少。從這個意義上可認為,計算機與現(xiàn)代儀器設備日漸趨同,兩者間已表現(xiàn)出全局意義上的相通性。據(jù)此,有人提出了計算機就是儀器/軟件就是儀器的概念。

  計算機就是測控系統(tǒng)的中堅

  總線式儀器、虛擬儀器等微機化儀器技術(shù)的應用,使組建集中和分布式測控系統(tǒng)變得更為容易。但集中測控越來越滿足不了復雜、遠程(異地)和范圍較大的測控任務的需求,對此,組建網(wǎng)絡化的測控系統(tǒng)就顯得非常必要,而計算機軟、硬件技術(shù)的不斷升級與進步、給組建測控網(wǎng)絡提供了越來越優(yōu)異的技術(shù)條件。

  UNIx、WindowsNT、Windows2000、Netware等網(wǎng)絡化計算機操作系統(tǒng),為組建網(wǎng)絡化測試系統(tǒng)帶來了方便。標準的計算機網(wǎng)絡協(xié)議,如OSI的開放系統(tǒng)互連參考模型RM、Internet上使用的TCP/IP協(xié)議,在開放性、穩(wěn)定性、可靠性方面均有很大優(yōu)勢,采用它們很容易實現(xiàn)測控網(wǎng)絡的體系結(jié)構(gòu)。在開發(fā)軟件方面,比如NI公司的labview和LabWindows/CVI,HP公司的VEE,微軟公司的的VB、VC等,都有開發(fā)網(wǎng)絡應用項目的工具包。軟件是虛擬儀器開發(fā)的關鍵,如Labview和LabWindows/CVI的功能都十分強大,不僅使虛擬儀器的開發(fā)變得簡單方便,而且為把虛擬儀器做到網(wǎng)絡上,提供了可靠,便利的技術(shù)支持。LabWindows/CVI中封裝了TCP類庫,可以開發(fā)基于TCP/Ip的網(wǎng)絡應用。Labview的TCP/IP和UDP網(wǎng)絡VI能夠與遠程應用程序建立通信,其具有的Internet工具箱還為應用系統(tǒng)增加了E-mail、FTP和Web能力;利用遠程自動化VI,還可對控制其他設備的分散的VI進行控制。Labview5.1中還特別增加有網(wǎng)絡功能,提高了開發(fā)網(wǎng)絡應用程序的能力。

  將計算機、高檔外設和通信線路等硬件資源以及大型數(shù)據(jù)庫、程序、數(shù)據(jù)、文件等軟件資源納入網(wǎng)絡,可實現(xiàn)資源的共享。其次,通過組建網(wǎng)絡化測控系統(tǒng)增加系統(tǒng)冗余度的方法能提高系統(tǒng)的可靠性,便于系統(tǒng)的擴展和變動。由計算機和工作站作為結(jié)點的網(wǎng)絡也就相當于現(xiàn)代儀器的網(wǎng)絡。計算機已成為現(xiàn)代測控系統(tǒng)的中堅。

 

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