基于LabVIEW的便攜式汽車儀表檢測儀的研制----硬件系統(tǒng)和軟件部分

　　3.2硬件系統(tǒng)的作用

　　汽車儀表檢測系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)主要包括工控機、PXI板卡、信號接線盒、數(shù)據(jù)通信轉(zhuǎn)換板卡、CAN卡、可編程網(wǎng)絡電阻、供電電源以及被檢測儀表等主要部分。在此硬件平臺基礎上，通過頻率脈沖信號發(fā)生板卡產(chǎn)生不同頻率的各種汽車儀表所需要的脈沖信號，給車速表和里程表，因為這兩個表的指針偏轉(zhuǎn)或顯示數(shù)字變化的大小是根據(jù)不同幅值不同頻率的脈沖信號變化而變化的，在根據(jù)相應的頻率對應著相應的車速和里程，當我們測試時就可以按照標準的頻率對應著車速和里程來判斷儀表的準確度如何。

　　整個測試系統(tǒng)硬件功能框圖如圖3-13所示。

　　在硬件系統(tǒng)中我們利用LabVIEW產(chǎn)生一待測儀表可以接受的在量程范圍內(nèi)的信號給待測儀表，同時我們用同一信號給我們LabVIEW中的虛擬儀表，看它們的差異，如果在國家標準的誤差范圍內(nèi)我們就認為待測的儀表是合格產(chǎn)品，如果大于國家標準誤差范圍的就是合格產(chǎn)品。

　　要測各種儀表我們就要了解各個儀表的在工作中產(chǎn)生的是數(shù)字信號還是模擬信號，由以上研究我們知道燃油表、水溫表、機油壓力表等都是電阻傳感器，由此可見它們產(chǎn)生的一定是模擬信號，從它們的工作中都有模擬信號在生產(chǎn)過程中模擬信號都對應著表上的刻度，我們就把這個模擬信號轉(zhuǎn)換成我們工控機和LabVIEW能接受的信號，在檢測過程中我們就把整個過程反過來，我們用LabVIEW中虛擬信號發(fā)生器給我們產(chǎn)生我們需要的信號經(jīng)過板卡轉(zhuǎn)換和總線傳輸送給我們的待測儀表來驅(qū)動把被測儀表來檢測我們的儀表的準確度。其它的數(shù)字儀表也是同樣的檢測方法，它們不同的是數(shù)字信號工作的儀表在儀表的檢測過程中所用的轉(zhuǎn)換板卡不同罷了。

　　第四章軟件部分

　　4.1虛擬儀器(LabVIEW)簡介

　　4.1.1引子

　　最初只存在機器語言，計算機的世界里一片黑暗?？墒遣痪?，匯編語言問世了，給計算機的世界投下了一縷曙光。后來，F(xiàn)ortran的出現(xiàn)帶來了光明。

　　LabVIEW圖形化編程語言的出現(xiàn)終于把人們尤其是工程師和科學家們從繁雜的編程工作中解放出來，使他們能夠真正專心于自己所關注的事情。

　　1、虛擬儀器的概念：

　　虛擬儀器系統(tǒng)是由計算機、應用軟件和儀器硬件三大要素構成的。計算機與儀器硬件又稱為VI的通用儀器硬件平臺。軟件技術是虛擬儀器的核心技術。常用的儀器用開發(fā)軟件有LabVIEW、Labwindows/CVI、VEE等等，其中以LabVIEW應用最為廣泛。

　　2、什么是LabVIEW?

　　LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbeneh)是一種用圖標代替文本行創(chuàng)建應用程序的圖形化編程語言。傳統(tǒng)文本編程語言根據(jù)語句和指令的先后順序決定程序執(zhí)行順序，而LabVIEW則采用數(shù)據(jù)流編程方式，程序框圖中節(jié)點之間的數(shù)據(jù)流向決定了程序的執(zhí)行順序。它用圖標表示函數(shù)，用連線表示數(shù)據(jù)流向。

　　LabVIEW程序被稱為VI(Virtual Instrumeni)，即虛擬儀器。

　　LabVIEW的核心概念就是“軟件即是儀器”，即虛擬儀器的概念。

　　LabVIEW還包含了大量的工具與函數(shù)用于數(shù)據(jù)采集、分析、顯示與存儲等。

　　如圖4一1 LabVIEW圖形化編程語言示意圖

　　3、LabVIEW可以做什么?

　　LabVIEW在測試、測量和自動化等領域具有最大的優(yōu)勢，因為LabVIEW提供了大量的工具與函數(shù)用于數(shù)據(jù)采集、分析、顯示和存儲。用戶可以在數(shù)分鐘內(nèi)完成一套完整的從儀器連接、數(shù)據(jù)采集到分析、顯示和存儲的自動化測試測量系統(tǒng)。它被廣泛地應用于汽車、通信、航空、半導體、電子設計生產(chǎn)、過程控制和生物醫(yī)學等各個領域。LabVIEW不僅可以用來快速搭建小型自動化測試測量系統(tǒng)，還可以被用來開發(fā)大型的分布式數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)。在美國LawrenceLivermore國家實驗室，一個花費2000萬美金的極為復雜的飛秒激光切割系統(tǒng)就是基于LabVIEW開發(fā)的。在北京正負電子對撞機二期工程北京譜儀慢控制系統(tǒng)中，大約有30種物理量共7000多點的現(xiàn)場數(shù)據(jù)點需要實時采集控制和分析記錄等。

　　圖4一2數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)

　　4.1.2LabVIEW總述

　　虛擬儀器(Virtual Instrument)是由美國國家儀器公司(NationalInstrument，簡稱NI)于1986年首先成功研制出的。他是以計算機作為儀器統(tǒng)一的硬件平臺，充分利用計算機的運算、存儲、回放、調(diào)用。虛擬儀器最有代表性的圖形化編程軟件是美國NI公司推出的LabVIEW是一種圖標代替文本行創(chuàng)建應用程序的圖形化編程語言。

　　傳統(tǒng)文本編程語言根據(jù)語句和指令的先后順序決定程序的執(zhí)行順序，而LabVIEW則采用數(shù)據(jù)流編程方式，程序框圖中節(jié)點之間的數(shù)據(jù)流向決定了程序的執(zhí)行順序。LabVIEW程序被稱為vI(Virtualhistn衛(wèi)nent)即虛擬儀器，這是因為它的很多界面控件與操作都模擬了現(xiàn)實世界中的儀器。LabVIEW提供了大量的工具箱和函數(shù)庫，并集成了很多儀器硬件庫。LabVIEW支持多種操作系統(tǒng)平臺，在任何一個平臺上開發(fā)的LabVIEW應用程序可直接移植到其它平臺上。

　　虛擬儀器的特點歸納起來有以下幾點：

　　(l)用戶可以根據(jù)自己的需要定義和制造各種儀器。

　　(2)虛擬儀器強調(diào)“軟件就是儀器，，的新概念，軟件是虛擬儀器的核心。

　　(3)虛擬儀器采用模塊化的結構，各個功能模塊結合在一起構成了虛擬儀器系統(tǒng)。

　　(4)可充分發(fā)揮計算機的能力，有強大的數(shù)據(jù)處理功能，可以創(chuàng)造出功能更強的儀器。

　　(5)虛擬儀器具有圖形用戶界面，體現(xiàn)“所見即所得”的思想。傳統(tǒng)儀器的控制面板在虛擬儀器中被相應設置選項和結果輸出控制的軟面板所代替。