基于虚拟仪器技术的拖拉机检测系统的研究
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摘要
本论文首先对当前已有的拖拉机检测线的特点和所存在的问题进行了讨论，指出虚拟仪器出现的必然性。然后介绍虚拟仪器的概念、软硬件体系结构、性能特点和应用。分析比较目前最主要的三种虚拟仪器构建方案的特点，提出一套基于多功能数据采集卡(DAQ)和图形化编程语言LabVIEW的虚拟仪器构建方案。本系统工作原理为：通过多功能数据采集卡采集来自各种传感器所采集的物理世界的模拟、数字信号，对信号进行适当的处理后，通过PCI系统总线传递给计算机，由系统的软件部分对采集来信号进行数据处理，然而进行报表的打印和显示输入。在后续章节中，对该检测系统进行了详细的介绍，包括硬件体系结构的设计，主要讨论硬件部分的组成，以及对外界物理信号的采集的实现等；然后介绍了软件部分即图形化编程语言LabVIEW。最后，从硬件构成和软件功能上对虚拟拖拉机检测线的功能进行详细介绍，在文章的结尾对所做的几个实验进行了分析、对比，从而对system性能进行一次测试。最后得出结论本套系统是可以值得信赖的，并对今后的虚拟分析仪器的前景进行了展望。
This thesis examines the characteristics and problems of the present tractor inspecting and testing system, points out the inevitable appearance of Virtual Instrument, and explains the concept of VI, its hardware and software structure, its characters and applications. It also compares the different features of the three most popular projects, and develops a system based on the multi-function data adapt card and the graphic programming language - LabVIEW. The principle of this system is: Use DAQ card to acquire physical analog and digital data coming from couples of sensors, appropriately process the data, then transmit it to computer by PCI BUS, after the data is dealt with by the software of system, the report will be displayed and printed. In the following chapters, the inspecting and testing system is illustrated at length, including the design of hardware structure, mainly the makeup of hardware part and the realization of adapting outer physical signal. Next, the graphic programming language - LabVIEW
is introduced. In addition, the functions of virtual tractor inspecting and testing system are listed in detail. Finally, this thesis analyses and compares the data acquired by some experiments finished by VTITS, thus test the performance of the system. The conclusion can be safely drawn that this system is proved to be successful, while the prospect of virtual analysis instrument is provided at the same time.
This thesis examines the characteristics and problems of the present tractor inspecting and testing system, points out the inevitable appearance of Virtual Instrument, and explains the concept of VI, its hardware and software structure, its characters and applications. It also compares the different features of the three most popular projects, and develops a system based on the multi-function data adapt card and the graphic programming language - LabVIEW. The principle of this system is: Use DAQ card to acquire physical analog and digital data coming from couples of sensors, appropriately process the data, then transmit it to computer by PCI BUS, after the data is dealt with by the software of system, the report will be displayed and printed. In the following chapters, the inspecting and testing system is illustrated at length, including the design of hardware structure, mainly the makeup of hardware part and the realization of adapting outer physical signal. Next, the graphic programming language - LabVIEW
is introduced. In addition, the functions of virtual tractor inspecting and testing system are listed in detail. Finally, this thesis analyses and compares the data acquired by some experiments finished by VTITS, thus test the performance of the system. The conclusion can be safely drawn that this system is proved to be successful, while the prospect of virtual analysis instrument is provided at the same time.
引文
[1]Leonard Moskowitz, "Virtual Instruments: The Future of ATE is Here Today", AUTOTESTCON93
[2]National Instrument, 1997,DAQ PCI User Manual
[3]National Instrument, 1998,LabVIEW Function and Ⅵ Manual
[4]National Instrument, 1998,LabVIEW Graphical Programming for Windows
[5]National Instrument, 1998,LabVIEW Programming Manual
[6]Ron Wolfe, "Virtual Instruments in VXI",AUTOTESTCON93,
[7]Salvatore Caldara, A Virtual Instrument for Measurement of Flicker. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol.47,NO.5,October 1998.
[8]Virtual Instrumentation 1997, NATIONAL INSTRUMENTS,
[9][英]J，P，本特利 著，朱德忠，李荣光译，1988，测量系统原理，北京，中国计量出版社
[10]蔡金标，ZSF-1智能生化分析仪器的研制，分析仪器，1999．2
[11]蔡如沪，1996，汽车点火系统可靠性试验台的研制，汽车工程，18(6)
[12]陈润泰，许琨编著，1995，检测技术与智能仪表，长沙，中南工业大学出版社
[13]陈守仁编著，1989，自动测试技术及仪表，北京，机械工业出版社．
[14]陈行禄，秦永元编著，1993，信号分析与处理，北京，北京航空航天大学出版社
[15]程虎，虚拟仪器的现状和发展趋势，现代科学仪器，1999．4，
[16]程佩青编著，1995，数字信号处理教程，北京，清华大学出版社
[17]褚秦样，徐忠样，吴国平编著，1995，信号分析与处理，北京，中国地质大学出版社
[18]代俊光等，基于VXI总线的高速多通道数据采集虚拟仪器系统，国外电子测量技术，1999．1
[19]范世福，新形势下我国分析仪器事业的发展，分析仪器，1999．3
[20]冯建农，1996，微机同步数据采集与控制接口设计与实现，测控技术，15(5)，53-55
[21]顾玉辉等，一种虚拟信号分析仪器的设计，电子测量与仪器学报，1999．3
[22]郭恩全，虚拟仪器发趋势及其对军用测试技术的影响，计算机自动测量与控制，1999．7
[23]韩慧莲，徐建华，许丽净，1998，通用虚拟仪器软面板设计，自动化仪表
[24]韩剑峰等，VXI技术在通信测控中的应用，国外电子测量技术，1999．4，
[25]韩洁，王元钦，基于PC机的插卡式虚拟仪器，微计算机信息，1999．15
[26]胡英勃，李行善，1997，LabVIEW在并行程序设计中的应用，测控技术，16(5)，14-17，
[27]黄昭毅，虚拟仪器和智能仪器在设备诊断技术中的应用，设备管理&维修，1999．6，
[28]金钦汉，从‘99匹兹堡会议看分析仪器的跨世纪发展方向，分析仪器，1999．2，
[29]雷金奎，赵富民，1997．汽车检测车微机测控系统，测控技术，16(5)，24-26
[30]雷霖编著，微机自动检测，1998，北京：电子科技大学出版社
[31]李朝青编著，1994，单片机原理及接口技术，北京，北京航空航天大学出版社
[32]李庆，1998，汽车液力自动变速器试验台计算机测试系统，[硕士学位论文]，广州，华南农业大学
[33]李翔宇等，GPIB-VXI控制模块地址分配及数据传输控制的设计与实现，电子测量与仪器学报，1999．4，
[34]李扬等，采用虚拟仪器仪表实现液压装置的动特性测试和仿真，机床与液压，1999．3
[35]李永敏编著，1994，检测仪器电子电路，陕西，西北工业大学出版社
[36]梁俊爽，荷兰拖拉机技术状态检测现状考察，农机维修，1995．2
[37]廖开际，蒋金山，1997，机动车辆安全性能全自动检测系统，计算机工程与应用
[38]林正盛，1997，虚拟仪器技术及其应用，电子技术应用
[39]刘亚，虚拟仪器的构建技术，计算机自动测量与控制，1999．7
[40]刘阳，虚拟仪器的现状及发展趋势，电子技术应用，1996．4
[41]柳昌庆，刘玢编著，1997，测试技术与实验方法，北京；中国矿业大学出版社
[42]卢文祥，杜润生编著，1994，工程测试与信息处理，武汉，华中理工大学出版社
[43]路林吉等，虚拟仪器讲座，电子技术，2000．1～4
[44]邱丹丹等，一种基于VXI网络的虚拟仪器测试系统，国外电子测量技术，1999．5，
[45]沈美明，温冬蝉，1996，IBM-PC汇编语言程序设计，北京，清华大学出版社
[46]沈志鸿，蒋蘸荣编著，1996，计算机软件基础，北京，机械工业出版社
[47]孙续编著，1994，自动测试系统与可程控仪器，北京，电子工业出版社
[48]汪正范等，从“99国产科学仪器推荐产品”看我国科学仪器的发展，现代科学仪器，1999．4
[49]王绍纯编著，1995，自动检测技术，北京，冶金工业出版社
[50]王正光，周忠英，候伯亨等编著，1985；数据采集与处理，北京，国防工业出版社
[51]王中民，基于VXI总线的虚拟仪器技术，机械工业自动化，1998．10
[52]忘凌峰，采用虚拟仪器结构的管道液化气监控系统的设计，计算机自动测量与控制，2000．8
[53]吴基安编著，1994，汽车实用电子电路444，北京，北京理工大学出版社
[54]吴今培，肖健华编著，1997，智能故障诊断与专家系统，北京，科学出版社
[55]扬强，李堂秋，Win9x虚拟仪器设备驱动程序生成指南[M]，北京，清华大学出版社，1999．3
[56]杨成胡等，虚拟仪器和LabVIEW在生物医学信号检测处理中的应用，测控技术，1999．6
[57]张建俊编著，1995，汽车诊断与检测技术，北京，人民交通出版社
[58]赵本暄，虚拟SP-2000型气相色谱仪，分析仪器，1999．1，
[59]赵负图编著，1987，数据采集与控制系统，北京科学技术出版社
[60]郑世润编著，1997，中外汽车检测与维修设备手册，北京，金盾出版社，
[61]郑学坚，周斌编著，1996，微型计算机原理及应用，北京，清华大学出版社
[62]周泓等，虚拟仪器系统软件结构的设计，计算机自动测量与控制，2000．8
[63]周箭，虚拟仪器技术在机电上业自动化进程中的作用，机械工业自动化，1998．6
[64]周培森编著，1988，自动检测与仪表，北京，清华大学出版社
[65]周群，雷勇，刘连宇，1998，虚拟仪器设计思想及应用，四川联合大学学报(工程科学版)
[66]周汝博，VXI总线自动测控系统集成中的几个问题，国外电子测量技术，1999．3
[67]周永强，虚拟仪器数据采集系统的研制，万方数据资源系统—长江科学院院报，1999．2
[68]周泽存，刘馨嫒编著，1993，检测技术，北京，机械工业出版社
[69]朱麟章，蒙建波编著，1997，检测理论及其应用，北京，机械工业出版社
[70]http://www.chinainfo.gov.cn/periodical/cjkxyyb/cjkxyyb99/cjkxyyb9902
[71]http://www.chinainfo.gov.cn/periodical/jcyyy/jcyy99/jcyyy9903
[72]http://www.chinainfo.gov.cn/periodical/ckjs/chjs99/ckjs9906
[73]http://www.chinainfo.gov.cn/periodical/sblywx/sbg/&wx99/
[74]http://www.pansino.com.cn
[75]http://www.ni.com
[2]National Instrument, 1997,DAQ PCI User Manual
[3]National Instrument, 1998,LabVIEW Function and Ⅵ Manual
[4]National Instrument, 1998,LabVIEW Graphical Programming for Windows
[5]National Instrument, 1998,LabVIEW Programming Manual
[6]Ron Wolfe, "Virtual Instruments in VXI",AUTOTESTCON93,
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[59]赵负图编著，1987，数据采集与控制系统，北京科学技术出版社
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[61]郑学坚，周斌编著，1996，微型计算机原理及应用，北京，清华大学出版社
[62]周泓等，虚拟仪器系统软件结构的设计，计算机自动测量与控制，2000．8
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[64]周培森编著，1988，自动检测与仪表，北京，清华大学出版社
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[74]http://www.pansino.com.cn
[75]http://www.ni.com