計(jì)算機(jī)專業(yè)畢業(yè)論文代發(fā)
計(jì)算機(jī)專業(yè)畢業(yè)論文代發(fā)
隨著國際經(jīng)濟(jì)和社會(huì)關(guān)系的不斷發(fā)展與完善,計(jì)算機(jī)已成為人們生活中的重要組成部分,也為人們的就業(yè)發(fā)展水平提供了良好的平臺(tái)。下文是學(xué)習(xí)啦小編為大家搜集整理的關(guān)于計(jì)算機(jī)專業(yè)畢業(yè)論文代發(fā)的內(nèi)容，歡迎大家閱讀參考!
計(jì)算機(jī)專業(yè)畢業(yè)論文代發(fā)篇1
淺議計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)發(fā)展
摘 要: 計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)通常作為設(shè)備或武器系統(tǒng)的一個(gè)不可缺少的組成部分,其測(cè)試性能是衡量設(shè)備或武器系統(tǒng)優(yōu)劣的一項(xiàng)重要指標(biāo)。其應(yīng)為基于標(biāo)準(zhǔn)總線的、模塊化的開放式體系結(jié)構(gòu)且具備虛擬儀器特點(diǎn)。通過分析和比較VXI總線和PXI總線特點(diǎn),給出了計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)的發(fā)展方向。歸納出了計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)具備的9個(gè)方面功能。給出了設(shè)計(jì)和研制計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)遵循的基本原則。
關(guān)鍵詞: 測(cè)試系統(tǒng);VXI總線; PXI總線
測(cè)試技術(shù)涉及到眾多學(xué)科專業(yè)領(lǐng)域,如傳感器、數(shù)據(jù)采集、信息處理、標(biāo)準(zhǔn)總線、計(jì)算機(jī)硬件和軟件、通信等等。測(cè)試技術(shù)與科學(xué)研究、工程實(shí)踐密切相關(guān),兩者相輔相成,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了測(cè)試技術(shù)的發(fā)展,測(cè)試技術(shù)的發(fā)展反過來又促進(jìn)了科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。
測(cè)試儀器發(fā)展至今,大體經(jīng)歷了5 代: 模擬儀器、分立元件式儀器、數(shù)字化儀器、智能儀器和虛擬儀器。自上個(gè)世紀(jì)80年代以來,伴隨微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展,測(cè)試技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合已引起測(cè)試領(lǐng)域一場(chǎng)新的革命。1986 年美國國家儀器公司提出“虛擬儀器”即“軟件就是儀器”的概念。虛擬儀器是卡式儀器的進(jìn)一步發(fā)展,是計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于儀器領(lǐng)域而產(chǎn)生的一種新的儀器類型,它以標(biāo)準(zhǔn)總線作為測(cè)試儀器和系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)框架,配置測(cè)量模塊,通過軟件編程實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的測(cè)量功能。在虛擬儀器系統(tǒng)中,用靈活、強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)軟件代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器的某些硬件,用人的智力資源代替物質(zhì)資源,特別是系統(tǒng)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)直接參與測(cè)試信號(hào)的產(chǎn)生和測(cè)量特征的解析,使儀器中的一些硬件、甚至整件儀器從系統(tǒng)中“消失”,而由計(jì)算機(jī)的硬軟件資源來完成它們的功能。另外,通過軟件可產(chǎn)生許多物理設(shè)備難以產(chǎn)生的激勵(lì)信號(hào)以檢測(cè)并處理許多以前難以捕捉的信號(hào)。虛擬儀器是計(jì)算機(jī)技術(shù)和測(cè)試技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,是傳統(tǒng)測(cè)試儀器與測(cè)試系統(tǒng)觀念的一次巨大變革。
測(cè)試技術(shù)和設(shè)備涉及國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)的各行各業(yè),先進(jìn)的電子測(cè)試設(shè)備在眾多行業(yè)的科研、生產(chǎn)和設(shè)備維護(hù)使用過程中起著舉足輕重的作用。特別是在電子產(chǎn)品、航空航天、武器裝備、工業(yè)自動(dòng)化、通信、能源等諸多領(lǐng)域,只要稍微復(fù)雜一點(diǎn)的涉及到弱電的系統(tǒng)(或裝置)都要考慮測(cè)試問題。測(cè)試系統(tǒng)是設(shè)備或裝備的一個(gè)必不可少的組成部分,如武器系統(tǒng)的維護(hù)維修離不開測(cè)試設(shè)備。一個(gè)系統(tǒng)(或裝置)測(cè)試功能的完備與否已成為衡量其設(shè)計(jì)是否合理和能否正常運(yùn)行的關(guān)鍵因素之一。
測(cè)試儀器和系統(tǒng)在國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)中起著把關(guān)和指導(dǎo)者的作用,它們廣泛應(yīng)用于煉油、化工、冶金、電力、電子、輕工和國防科研等行業(yè)。測(cè)試儀器和系統(tǒng)從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)獲得各種數(shù)據(jù),進(jìn)行處理、分析和綜合,通過各種手段或控制裝置使生產(chǎn)環(huán)節(jié)得到優(yōu)化,進(jìn)而保證和提高產(chǎn)品質(zhì)量。在武器系統(tǒng)科研試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng),測(cè)試儀器和系統(tǒng)可獲得試驗(yàn)中各個(gè)階段和最終試驗(yàn)數(shù)據(jù),用于及時(shí)發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)中出現(xiàn)的問題和給出試驗(yàn)結(jié)論,并為后續(xù)相關(guān)試驗(yàn)提供依據(jù)。因此,測(cè)試儀器與系統(tǒng)對(duì)于提高科研和試驗(yàn)效率,加快武器試驗(yàn)進(jìn)程和保證試驗(yàn)安全至關(guān)重要。以雷達(dá)、綜合電子戰(zhàn)為代表的軍事電子領(lǐng)域,以預(yù)警機(jī)、戰(zhàn)斗機(jī)、衛(wèi)星通信、載人航天和探月工程為代表的航空、航天領(lǐng)域及以導(dǎo)彈武器系統(tǒng)為代表的兵器領(lǐng)域等都離不開測(cè)試設(shè)備,它是這些裝備和系統(tǒng)正常使用和日常維護(hù)及維修所必備的。
1 系統(tǒng)類型
現(xiàn)代的測(cè)試系統(tǒng)主要是計(jì)算機(jī)化系統(tǒng),它是計(jì)算機(jī)技術(shù)與測(cè)量技術(shù)深層次結(jié)合的產(chǎn)物。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,構(gòu)成測(cè)試系統(tǒng)的可選擇性不斷加大,按照測(cè)試功能要求,可構(gòu)成多種類型的計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)。在計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)分類問題上并沒有嚴(yán)格的統(tǒng)一規(guī)范,以硬件組合形式劃分,測(cè)試系統(tǒng)可分為基于標(biāo)準(zhǔn)總線的測(cè)試系統(tǒng)、專用計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)、混合型計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試系統(tǒng)等4種類型。
(1)基于標(biāo)準(zhǔn)總線的測(cè)試系統(tǒng)
基于標(biāo)準(zhǔn)總線的測(cè)試系統(tǒng)種類非常多,如ISA總線、PCI總線、STD 總線、GPIB 總線、CPCI總線、VXI總線和PXI總線等。這類系統(tǒng)采用各種標(biāo)準(zhǔn)總線,在PC計(jì)算機(jī)主板的擴(kuò)展槽或者擴(kuò)展機(jī)箱插槽上、工控機(jī)底板插槽上、VXI和PXI機(jī)箱背板總線上,插入各種A /D, I/O等功能和儀器模塊,構(gòu)成測(cè)試系統(tǒng)。
目前各類標(biāo)準(zhǔn)總線功能模塊和模塊化儀器品種齊全且商品化程度高,因此系統(tǒng)集成容易。此類系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、可靠性高、可重構(gòu)等特點(diǎn)。
(2)專用計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)
專用計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)是將具有一定功能的模塊相互連接而成。專用計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)又可分為2大類,一類是專業(yè)生產(chǎn)廠商設(shè)計(jì)生產(chǎn)的大型、高精度的專用測(cè)試系統(tǒng);另一類是專業(yè)生產(chǎn)廠商生產(chǎn)的小型智能測(cè)試儀器和系統(tǒng)。
專用計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)最重要的特征是系統(tǒng)的全部硬軟件規(guī)模完全根據(jù)系統(tǒng)的要求配置,系統(tǒng)的硬軟件應(yīng)用/配置比高。因此,系統(tǒng)具有最好的性能/價(jià)格比,在大批量定型產(chǎn)品中采用這種類型比較合適。根據(jù)所采用微處理器的不同,專用計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)又可分為標(biāo)準(zhǔn)總線計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和單片機(jī)系統(tǒng)。
(3)混合型計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)
這是一種隨著8位、16位、32位單片機(jī)出現(xiàn)而在計(jì)算機(jī)測(cè)試領(lǐng)域中迅速發(fā)展的結(jié)構(gòu)形式。它由標(biāo)準(zhǔn)總線系統(tǒng)與由單片機(jī)構(gòu)成的專用計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)組成,并通過各種總線(串行或并行)將2部分連接起來。標(biāo)準(zhǔn)總線系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)一般稱為主機(jī),主機(jī)承擔(dān)測(cè)試系統(tǒng)的人機(jī)對(duì)話、計(jì)算、存儲(chǔ)和處理、圖形顯示等任務(wù)。專用機(jī)部分是為完成系統(tǒng)的特定功能要求而配置的,如各種數(shù)據(jù)的現(xiàn)場(chǎng)采集,通常稱為子系統(tǒng)。
(4)網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試系統(tǒng)
利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、總線技術(shù)將分散在不同地理位置、不同功能的測(cè)試設(shè)備集成在一起,加上服務(wù)器、客戶端以及數(shù)據(jù)庫,組成測(cè)試局域網(wǎng)系統(tǒng),通過網(wǎng)絡(luò)化的虛擬儀器軟件,共同實(shí)現(xiàn)復(fù)雜、相互組合的多種測(cè)試功能。網(wǎng)絡(luò)型計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)的靈活性較大,可用多種方式及時(shí)地索取現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)。
2 發(fā)展現(xiàn)狀
測(cè)試系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)總線硬軟規(guī)范使得測(cè)試系統(tǒng)向開放性、集成化發(fā)展,推動(dòng)了測(cè)試系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、虛擬化等進(jìn)程。目前測(cè)試系統(tǒng)可選用的、主流的標(biāo)準(zhǔn)總線包括ISA總線、PC I總線、VXI總線、CP2C I總線和PXI總線及工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線等,其中VXI總線和PXI總線最具有代表性。
VXI總線是上世紀(jì)80年代末期在VME總線的基礎(chǔ)上擴(kuò)展而成的儀器系統(tǒng)總線。VXI總線由于采用模塊化開放式結(jié)構(gòu),易于擴(kuò)展、重構(gòu)和系統(tǒng)集成。它依靠有效的標(biāo)準(zhǔn)化,采用模塊化的方式,實(shí)現(xiàn)儀器模塊間的互換性和互操作性,使得不同廠商生產(chǎn)的測(cè)量模塊能容易地組建一個(gè)高性能的測(cè)試系統(tǒng)。其開放的體系結(jié)構(gòu)和即插即用方式符合信息產(chǎn)品的要求。縮短了測(cè)試系統(tǒng)的研制周期,降低了成本,減小了風(fēng)險(xiǎn)。因此,VXI總線一經(jīng)問世便受到了測(cè)試界的認(rèn)可并迅速得到推廣。
VXI總線系統(tǒng)已在美國國防、航空航天、工業(yè)等領(lǐng)域得到較廣泛應(yīng)用。美國國防部對(duì)其三軍武器維護(hù)維修的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)要求廣泛采用現(xiàn)成的基于標(biāo)準(zhǔn)總線的COTS或商用硬件和軟件產(chǎn)品。為了實(shí)現(xiàn)武器維護(hù)維修自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化,陸?？哲姺謩e采用了綜合測(cè)試設(shè)備(AFTE) 、聯(lián)合自動(dòng)保障系統(tǒng)(CASS) 、新型通用測(cè)試站(CTS) 。美國許多生產(chǎn)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的公司正在把標(biāo)準(zhǔn)的ATLAS語言轉(zhuǎn)換為面向目標(biāo)的Ada語言,將Ada為基礎(chǔ)的測(cè)試環(huán)境(ABET IEEE - 1266)轉(zhuǎn)換為更廣泛的測(cè)試環(huán)境(ABBET) 。ABBET是一種易于修改和擴(kuò)充的模塊化開放式結(jié)構(gòu),而VXI總線和其V ISA為能夠滿足這種環(huán)境的規(guī)范。為此,美國三軍廣泛使用VXI總線測(cè)量系統(tǒng)完成武器系統(tǒng)的維護(hù)維修,達(dá)到了降低費(fèi)用、減少測(cè)試設(shè)備體積和提高測(cè)試效率等要求。
美軍F - 22戰(zhàn)斗機(jī)從生產(chǎn)制造測(cè)試到現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)維修測(cè)試過程都采用了商用的通用自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。此系統(tǒng)采用了VXI總線產(chǎn)品硬件、ABET 軟件、UN IX/POSIX/W INDOWS操作系統(tǒng)、局域網(wǎng)LAN、PC /工作站、專家診斷系統(tǒng)、可編程儀器標(biāo)準(zhǔn)指令( SCP I)等等。該系統(tǒng)具有體積小、價(jià)格低、測(cè)試速度高及性能高等特點(diǎn)。另外, VXI總線測(cè)試還廣泛用于飛機(jī)測(cè)試、導(dǎo)彈測(cè)試、風(fēng)洞數(shù)據(jù)采集、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試、工業(yè)生產(chǎn)過程控制和波音757, 767 和777客機(jī)測(cè)試設(shè)備等等。
VXI總線測(cè)試系統(tǒng)不僅涉及到電子測(cè)量領(lǐng)域,而且已延伸到微波、毫米波和通信領(lǐng)域。在數(shù)字域、頻率域和時(shí)間域的測(cè)試得到了較廣泛的應(yīng)用,譬如通信衛(wèi)星、雷達(dá)和電子對(duì)抗測(cè)試中的任意波形發(fā)生器、頻譜儀、邏輯分析儀、網(wǎng)絡(luò)分析儀、微波/射頻模塊等。VXI總線不僅在軍事上獲得了應(yīng)用,而且還在通信、鐵路、電力、石化、冶金等行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。
全世界有近400 家公司在VXI總線聯(lián)合會(huì)申請(qǐng)了制造VXI總線產(chǎn)品的識(shí)別代碼,其中大約70%為美國公司, 25%為歐洲公司,亞洲僅占5%。在大約1300多種VXI產(chǎn)品中, 80%以上是美國產(chǎn)品,其門類幾乎覆蓋了數(shù)據(jù)采集和測(cè)量的各個(gè)領(lǐng)域。在市場(chǎng)方面, 2002年以前,美國VXI市場(chǎng)的總銷售額雖然仍以每年30% ~40%的增長(zhǎng)。近兩年來,由于PXI和CPC I等產(chǎn)品的掘起,VXI產(chǎn)品銷售增勢(shì)已趨緩。
1997年美國國家儀器公司N I發(fā)布了一種全新的開放性、模塊化儀器總線規(guī)范———PXI總線標(biāo)準(zhǔn)。PXI的核心技術(shù)是Compact PCI工業(yè)計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、MicrosoftW indows軟件及VXI總線的定時(shí)和觸發(fā)功能。PXI總線其實(shí)是PCI在儀器領(lǐng)域的擴(kuò)展,它將CompactPCI規(guī)范定義的PCI總線技術(shù)發(fā)展成適合于測(cè)量與數(shù)據(jù)采集場(chǎng)合應(yīng)用的機(jī)械、電氣和軟件規(guī)范,從而形成了新的虛擬儀器體系結(jié)構(gòu)。制訂PXI總線規(guī)范的目的是為了將臺(tái)式PC的性能價(jià)格比優(yōu)勢(shì)與PC I總線面向儀器領(lǐng)域的必要擴(kuò)展完美地結(jié)合起來,形成一種主流的虛擬儀器測(cè)試平臺(tái)。
PXI總線的基礎(chǔ)一是當(dāng)今計(jì)算機(jī)技術(shù),二是借鑒和吸取了VXI總線特點(diǎn)。VXI基于VME總線,而PXI基于PC I總線。由于標(biāo)準(zhǔn)PC I總線帶寬是132MB / s,標(biāo)準(zhǔn)VME總線只有40MB / s,因此PXI總線性能優(yōu)于VXI總線。由于PXI插卡尺寸小,所以它能夠?yàn)楸銛y式、臺(tái)式與固定架式裝置提供一個(gè)通用平臺(tái)。開放的PXI總線規(guī)范可組成模塊化的測(cè)試系統(tǒng),它可以容易地整合多個(gè)廠家的測(cè)試產(chǎn)品。
PXI總線規(guī)范也能把不同平臺(tái)的儀器集成到PXI測(cè)試系統(tǒng)中。如為了兼顧已有的VXI總線系統(tǒng)和保護(hù)用戶投資,已開發(fā)了跨接VXI總線系統(tǒng)和PXI總線系統(tǒng)的轉(zhuǎn)接卡。
近幾年, PXI總線產(chǎn)品種類和數(shù)量增長(zhǎng)迅速。PXI總線系統(tǒng)聯(lián)盟( PXISA)就有60多家公司參與,這些公司生產(chǎn)或集成基于PXI總線的測(cè)試模塊和測(cè)試系統(tǒng)?，F(xiàn)在已有數(shù)百種不同的3U或6U PXI模塊供用戶選用。隨著其應(yīng)用范圍和領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大,市場(chǎng)份額也將迅速增大。
目前,測(cè)試系統(tǒng)發(fā)展方向主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)基于標(biāo)準(zhǔn)總線的硬件平臺(tái)
測(cè)試系統(tǒng)采用模塊化開放式標(biāo)準(zhǔn)總線體系結(jié)構(gòu),易于擴(kuò)展、重構(gòu)和系統(tǒng)集成。于是,不同廠商生產(chǎn)的測(cè)量模塊能容易地組建一個(gè)高性能的測(cè)試系統(tǒng)。測(cè)試系統(tǒng)集成強(qiáng)調(diào)基于COTS,不僅可降低系統(tǒng)成本和研制周期,而且可使系統(tǒng)容易升級(jí)換代。
(2)分布式、網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)
在工業(yè)生產(chǎn)和科研試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng),由于被測(cè)系統(tǒng)(或裝置)一般均采用分散布置或安裝,因此,測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)可采用分布式或網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),以解決被測(cè)信號(hào)因長(zhǎng)距離傳輸所造成的測(cè)試精度下降問題。同時(shí),測(cè)試系統(tǒng)其內(nèi)部電纜將明顯減少,解決了過去復(fù)雜的連接問題。網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試系統(tǒng)具有資源共享、集中管理、分布測(cè)量和處理、功能多樣化和操作便捷等特點(diǎn)。
(3)同步授時(shí)
測(cè)試系統(tǒng)要保證與測(cè)試對(duì)象的時(shí)間同步,此外其本身也應(yīng)有時(shí)間基準(zhǔn)要求。因此,測(cè)試系統(tǒng)必須要有統(tǒng)一的時(shí)間基準(zhǔn)即時(shí)統(tǒng),時(shí)統(tǒng)一般采用IR IG -B碼。GPS授時(shí)為首選的一種時(shí)間基準(zhǔn)。GPS授時(shí)型接收機(jī)不受時(shí)間、地點(diǎn)和氣候的限制,可提供高精度、連續(xù)的實(shí)時(shí)授時(shí)信息。在測(cè)試系統(tǒng)中,應(yīng)采用具有自主授時(shí)、內(nèi)外同步功能的GPS模塊以實(shí)現(xiàn)與測(cè)試對(duì)象同步。
(4)虛擬儀器
虛擬儀器技術(shù)的出現(xiàn),大大增強(qiáng)了測(cè)試系統(tǒng)的功能。虛擬儀器的測(cè)量功能模式是“動(dòng)態(tài)的”,可根據(jù)用戶需要來定義或擴(kuò)展,而不是“靜態(tài)的”即固定的、不可變更的。除示波器、任意波形發(fā)生器、數(shù)字表、頻譜分析儀等通用測(cè)量與分析儀器外,對(duì)不同的參量測(cè)量類型和需求,通過虛擬儀器平臺(tái),依各自測(cè)量參數(shù)的測(cè)量原理,利用信號(hào)分析與處理技術(shù),通過編制軟件程序,就能實(shí)現(xiàn)用戶定制的各種測(cè)試儀器。因此,虛擬儀器在構(gòu)建和改變儀器的功能和技術(shù)性能方面具有靈活性與經(jīng)濟(jì)性,且可縮小測(cè)試設(shè)備的體積、減少其重量。
3 基本功能特點(diǎn)
傳統(tǒng)的測(cè)試系統(tǒng)主要由“測(cè)試電路”組成,所具備的功能較少,也比較弱。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,使得傳統(tǒng)測(cè)試系統(tǒng)發(fā)生了根本性和革命性變革。測(cè)試系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)代替常規(guī)電子線路作為主體和核心,從而產(chǎn)生了計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)。將計(jì)算機(jī)引入測(cè)試系統(tǒng)中,不僅可以解決傳統(tǒng)測(cè)試系統(tǒng)不能解決的問題,而且還能簡(jiǎn)化電路、增加或增強(qiáng)功能、降低成本、易于升級(jí)換代。計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)具有高精度、高性能、多功能的特點(diǎn)。
計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)用專業(yè)領(lǐng)域很廣,不同的應(yīng)用領(lǐng)域使用的測(cè)試系統(tǒng)或儀器在名稱、型號(hào)、指標(biāo)等方面有所區(qū)別,組成計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)的類型也不盡相同。但一般都應(yīng)具備以下功能特點(diǎn)。
(1)自動(dòng)校零
可在每次采樣前對(duì)傳感器的輸出值自動(dòng)校零,從而降低因測(cè)試系統(tǒng)漂移變化造成的誤差,提高測(cè)試精度。
(2)自動(dòng)修正誤差
許多傳感器的特性是非線性的,且受環(huán)境參數(shù)變化的影響比較嚴(yán)重,從而給儀器帶來誤差?？捎密浖M(jìn)行在線或離線修正;也可把系統(tǒng)誤差存貯起來,便于以后從測(cè)試結(jié)果中扣除,提高測(cè)試精度。
(3)量程自動(dòng)切換
可根據(jù)被測(cè)量值的大小自動(dòng)改變測(cè)量范圍,從而提高分辨率。
(4)多參數(shù)實(shí)時(shí)測(cè)量
可同時(shí)對(duì)多種不同參數(shù)進(jìn)行快速測(cè)量,對(duì)一些參數(shù)還可多次重復(fù)測(cè)量或者連續(xù)測(cè)量,多次重復(fù)測(cè)量有利于誤差的統(tǒng)計(jì),以更真實(shí)地反映參數(shù)變化規(guī)律。
(5)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理、分析和評(píng)估
對(duì)測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行各種數(shù)學(xué)運(yùn)算、誤差修正、量綱換算,以及時(shí)域和頻域分析等工作。對(duì)參數(shù)測(cè)量的結(jié)果具有分析和評(píng)估能力。
(6)虛擬儀器功能
通過軟件編程設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)儀器的測(cè)試功能,而且可以通過不同測(cè)試功能的軟件模塊的組合來實(shí)現(xiàn)多種測(cè)試功能。
(7)模擬仿真
通過軟件可實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)試信號(hào)的模擬,以用于系統(tǒng)調(diào)試和自檢,也可將采集的信息進(jìn)行回放,用于模擬或仿真被測(cè)設(shè)備的輸出。
(8)資源共享
利用計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)口和串并口,可完成測(cè)試系統(tǒng)與外部設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離測(cè)量控制和資源共享,便于分布式測(cè)量、集中控制等。
(9)在線監(jiān)測(cè)和故障診斷
可對(duì)測(cè)試系統(tǒng)自身進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),判斷測(cè)試結(jié)果的正確性,并能自動(dòng)記錄和顯示;一旦發(fā)現(xiàn)故障則立即進(jìn)行報(bào)警,顯示故障部位或可能的故障原因,可利用專家系統(tǒng)對(duì)故障排除方法進(jìn)行提示。對(duì)于采用硬件熱備份的系統(tǒng),還可進(jìn)行熱切換,保證測(cè)試工作不中斷。
4 設(shè)計(jì)原則
計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)的研制過程一般應(yīng)從分析測(cè)試任務(wù)需求開始;然后進(jìn)行系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)調(diào)試和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試;直到測(cè)試系統(tǒng)正式投入運(yùn)行,并達(dá)到所要求的功能和性能指標(biāo)為止。
測(cè)試任務(wù)需求分析階段非常重要,此階段主要分析系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)和功能,確定系統(tǒng)的輸入通道類型和數(shù)量(模擬、數(shù)字和開關(guān)) 、量程范圍、采樣頻率和精度、傳感器類型、測(cè)試結(jié)果評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)、輸出結(jié)果形式等。
對(duì)于計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì),首先應(yīng)綜合測(cè)試任務(wù)需求規(guī)模、測(cè)試功能指標(biāo)和測(cè)試環(huán)境等要素,確定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)即選何種標(biāo)準(zhǔn)總線。由于測(cè)試任務(wù)需求的各異,對(duì)于相同硬件構(gòu)架,通過軟件編程可以構(gòu)成各種不同功能和用途的測(cè)試系統(tǒng)。測(cè)試軟件一般包括系統(tǒng)配置和標(biāo)定、數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理和分析、數(shù)據(jù)交換和結(jié)果輸出、被測(cè)信號(hào)模擬仿真等5部分。
計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),一般應(yīng)遵循和參照以下原則:
(1)高性能原則
測(cè)試系統(tǒng)可容納接口種類要多;通道容量要大;采樣頻率要高;采集精度要高;仿真模擬/信號(hào)發(fā)生器要具備;數(shù)據(jù)存貯器容量要大;實(shí)時(shí)采集與處理能力要強(qiáng);綜合分析和評(píng)估要強(qiáng);具備遠(yuǎn)程診斷能力。
(2)軟件設(shè)計(jì)原則
軟件設(shè)計(jì)應(yīng)遵循標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和可移植性強(qiáng)、代碼效率高等原則。
(3)小型化與自動(dòng)化原則
系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)要小型化和標(biāo)準(zhǔn)化,以便于運(yùn)輸和安裝;自檢功能要完備;智能化水平要高,便于操作。
(4)電磁兼容性原則
依據(jù)有關(guān)國軍標(biāo),確保系統(tǒng)自身的電磁兼容性;系統(tǒng)在實(shí)際工作環(huán)境下能可靠地正常地運(yùn)行;不對(duì)其它設(shè)備有影響或造成干擾。
(5)可重構(gòu)原則
能對(duì)測(cè)試系統(tǒng)硬件和軟件進(jìn)行重新組合和配置,以適應(yīng)不同測(cè)試對(duì)象的需求,從而提高投資效益。
5 結(jié)束語
計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)在眾多行業(yè)的科研、生產(chǎn)和設(shè)備使用過程中起著舉足輕重的作用,其重視程度顯著提高。伴隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展,計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)將進(jìn)一步向著開放性、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、重構(gòu)性強(qiáng)、虛擬化和網(wǎng)絡(luò)化等方向發(fā)展,其在工程技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域?qū)⒌玫礁鼜V泛地應(yīng)用。
參 考 文 獻(xiàn)
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