虛擬儀器技術(shù)在計量工作中的應用

摘要：虛擬儀器技術(shù)業(yè)是當前測試技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)，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)在計量工作中的應用。
關(guān)鍵詞：虛擬儀器；計量；熱敏電阻

當今世界，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(jìn)計量，為我們開(kāi)拓新的領(lǐng)域。它徹底改變了傳統計量?jì)x器的物理結構，其性能又優(yōu)于傳統的計量?jì)x器，成為計量?jì)x器新一族，同時(shí)也必將引發(fā)計量工作的變革和進(jìn)步。本文對虛擬儀器可應用在計量上的部分技術(shù)做了簡(jiǎn)要介紹。

1 虛擬儀器技術(shù)簡(jiǎn)介
虛擬儀器系統的基礎是計算機系統，核心是軟件技術(shù)。虛擬儀器技術(shù)主要應用于測試、測量和控制系統等領(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(guān)方便的編程環(huán)境，還提供了大量的工具和函數用于數據采集、分析、存儲和展示。使用LabVIEW可以開(kāi)發(fā)出功能強大的自動(dòng)校準程序，包括儀器的自動(dòng)控制、測量數據的獲取與存儲、測量不確定度評定、校準。還可以利用其報表生成技術(shù)來(lái)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(kāi)發(fā)成本。

2 虛擬儀器計量應用
2．1 虛擬儀器測控技術(shù)的應用
由虛擬儀器組成的測控系統是具有虛擬面板(Virtual Panels)的個(gè)人計算機儀器，由硬件設備與接口，個(gè)人計算機設備驅動(dòng)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的實(shí)現方案，可通過(guò)在PC機內PCI插槽中插入一塊多功能數據采集卡，不僅可以將計算機生成的數字信號轉換為模擬信號對控制對象進(jìn)行控制，而且可以將傳感器傳來(lái)的模擬信號采集到計算機，經(jīng)過(guò)轉換后由計算機進(jìn)行分析、處理，再通過(guò)顯示器顯示，由存儲器儲存，外接打印機打印或通過(guò)互連網(wǎng)傳輸等。實(shí)踐驗證明，這種方案有較好的測試效果，比傳統測試系統具有更好的靈活性和開(kāi)放性。
當檢測器件為Pt100熱敏電阻，可把熱電阻當做傳感器，接入檢測電路中，輸出信號經(jīng)信號調理電路處理后通過(guò)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(shí)際測量值相符)?？梢阅嫱?，得到熱敏電阻的電阻值。
還可以在軟件的設計中添加存儲，打印，報警、網(wǎng)絡(luò )傳輸模塊，這樣可以快捷實(shí)現遠程測量，出具原始數據，超差報警等工作。圖1所示為熱敏電阻測量系統構成圖。