虚拟仪器技术在汽车检测中的应用
O引言
经过改革开放三十多年的发展,汽车工业在我国已有了很大的发展,并有了自己的品牌。然而自新中国成立以来,汽车行业安全检测线靠国家强制性检定项目计量检定,以工程车为运输工具,携带大量各种汽车专用鉴定仪器,进行对汽车制造业生产线仪器不同参数的计量检定并对其检测。
上世纪八十年代美国成功研制了虚拟仪器(Visual Instruments,简称VI)。在中国虚拟仪器技术还没有得到大面积的普及,但有相当一部分高校已经把虚拟仪器技术,特别是LabVIEW和科研试验结合起来,在汽车发动机试验监控、振动的分析等综合测试方面取得了可观的成绩。虚拟化后的测试仪器,只需要传感器、信号调理电路、DAQ和PC机,所有的功能键、显示器、曲线都可以在显示器上重构。其操作简单,用户可以方便地增、减模块,进行重新配置现有系统以满足新的测试要求,既不丢失已有的硬件和软件资源,又能满足测试要求。
1 LabVIEW简介
虚拟仪器是由美国国家仪器公司(NaTIonal Instrument,简称NI)于1986年首先成功研制出的。它是以计算机作为仪器统一的硬件平台,充分利用计算机的运算、存储、回放、调用功能。虚拟仪器最有代表性的图形化编程软件是美国NI公司推出的LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench),是一种图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言。
传统文本编程语言根据语句和指令的先后顺序决定程序的执行顺序,而LabVIEW则采用数据流编程方式,程序框图中节点之间的数据流向决定了程序的执行顺序。LabVIEW程序被称为VI(Virtual Instrument)即虚拟仪器,这是因为它的很多界面控件与操作都模拟了现实世界中的仪器。LabVIEW提供了大量的工具箱和函数库,并集成了很多仪器硬件库。LabVIEW支持多种操作系统平台,在任何一个平台上开发的LabVIEW应用程序可直接移植到其它平台上。
1．1虚拟仪器的特点
(1)用户可以根据自己的需要定义和制造各种仪器。
(2)虚拟仪器强调”软件就是仪器”的新概念,软件是虚拟仪器的核心。
(3)虚拟仪器采用模块化的结构,各个功能模块结合在一起构成了虚拟仪器系统。
(4)可充分发挥计算机的能力,有强大的数据处理功能,可以创造出功能更强的仪器。
(5)虚拟仪器具有图形用户界面,体现”所见即所得”的思想。传统仪器的控制面板在虚拟仪器中被相应设置选项和结果输出控制的软面板所代替。
1．2虚拟仪器应用在工控业测量
