虛擬儀器技術(shù)在計量工作中的應(yīng)用

摘要：虛擬儀器技術(shù)業(yè)是當(dāng)前測試技術(shù)領(lǐng)域的一個熱點，文中概述了虛擬儀器技術(shù)及其優(yōu)越性，并舉例介紹了虛擬儀器的測試、報表、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)在計量工作中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：虛擬儀器；計量；熱敏電阻

當(dāng)今世界，以信息技術(shù)為主要標志的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異，虛擬儀器技術(shù)已走進計量，為我們開拓新的領(lǐng)域。它徹底改變了傳統(tǒng)計量儀器的物理結(jié)構(gòu)，其性能又優(yōu)于傳統(tǒng)的計量儀器，成為計量儀器新一族，同時也必將引發(fā)計量工作的變革和進步。本文對虛擬儀器可應(yīng)用在計量上的部分技術(shù)做了簡要介紹。

1 虛擬儀器技術(shù)簡介
虛擬儀器系統(tǒng)的基礎(chǔ)是計算機系統(tǒng)，核心是軟件技術(shù)。虛擬儀器技術(shù)主要應(yīng)用于測試、測量和控制系統(tǒng)等領(lǐng)域。虛擬儀器的軟件平臺LabVIEW是一種優(yōu)秀的圖形化編程工具。LabVIEW不僅提供了直觀方便的編程環(huán)境，還提供了大量的工具和函數(shù)用于數(shù)據(jù)采集、分析、存儲和展示。使用LabVIEW可以開發(fā)出功能強大的自動校準程序，包括儀器的自動控制、測量數(shù)據(jù)的獲取與存儲、測量不確定度評定、校準。還可以利用其報表生成技術(shù)來以及完成檢定報告的工作等等，具有較好的效果和質(zhì)量，以及較低的軟件開發(fā)成本。

2 虛擬儀器計量應(yīng)用
2．1 虛擬儀器測控技術(shù)的應(yīng)用
由虛擬儀器組成的測控系統(tǒng)是具有虛擬面板(Virtual Panels)的個人計算機儀器，由硬件設(shè)備與接口，個人計算機設(shè)備驅(qū)動軟件和虛擬儀器面板組成。以熱工方面的工作為例，本文介紹一種基于PC—DAQ的虛擬儀器測試系統(tǒng)的實現(xiàn)方案，可通過在PC機內(nèi)PCI插槽中插入一塊多功能數(shù)據(jù)采集卡，不僅可以將計算機生成的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號對控制對象進行控制，而且可以將傳感器傳來的模擬信號采集到計算機，經(jīng)過轉(zhuǎn)換后由計算機進行分析、處理，再通過顯示器顯示，由存儲器儲存，外接打印機打印或通過互連網(wǎng)傳輸?shù)?。實踐驗證明，這種方案有較好的測試效果，比傳統(tǒng)測試系統(tǒng)具有更好的靈活性和開放性。
當(dāng)檢測器件為Pt100熱敏電阻，可把熱電阻當(dāng)做傳感器，接入檢測電路中，輸出信號經(jīng)信號調(diào)理電路處理后通過采集卡的模擬通道輸入計算機，并由LabVIEW程序計算得到溫度測量值。
根據(jù)鉑熱電阻溫度傳感器的溫度-電阻特性可近似表示為：

其中A=3．90802×10-3／℃，由分度表中可查得R0=R(T)|T=0℃=100Ω(與實際測量值相符)。可以逆推，得到熱敏電阻的電阻值。
還可以在軟件的設(shè)計中添加存儲，打印，報警、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，這樣可以快捷實現(xiàn)遠程測量，出具原始數(shù)據(jù)，超差報警等工作。圖1所示為熱敏電阻測量系統(tǒng)構(gòu)成圖。