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

　　3.2硬件系統的作用

　　汽車(chē)儀表檢測系統的硬件系統主要包括工控機、PXI板卡、信號接線(xiàn)盒、數據通信轉換板卡、CAN卡、可編程網(wǎng)絡(luò )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(guò)頻率脈沖信號發(fā)生板卡產(chǎn)生不同頻率的各種汽車(chē)儀表所需要的脈沖信號，給車(chē)速表和里程表，因為這兩個(gè)表的指針偏轉或顯示數字變化的大小是根據不同幅值不同頻率的脈沖信號變化而變化的，在根據相應的頻率對應著(zhù)相應的車(chē)速和里程，當我們測試時(shí)就可以按照標準的頻率對應著(zhù)車(chē)速和里程來(lái)判斷儀表的準確度如何。

　　整個(gè)測試系統硬件功能框圖如圖3-13所示。

　　在硬件系統中我們利用LabVIEW產(chǎn)生一待測儀表可以接受的在量程范圍內的信號給待測儀表，同時(shí)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(gè)儀表的在工作中產(chǎn)生的是數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(jiàn)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(guò)程中模擬信號都對應著(zhù)表上的刻度，我們就把這個(gè)模擬信號轉換成我們工控機和LabVIEW能接受的信號，在檢測過(guò)程中我們就把整個(gè)過(guò)程反過(guò)來(lái)，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(guò)板卡轉換和總線(xiàn)傳輸送給我們的待測儀表來(lái)驅動(dòng)把被測儀表來(lái)檢測我們的儀表的準確度。其它的數字儀表也是同樣的檢測方法，它們不同的是數字信號工作的儀表在儀表的檢測過(guò)程中所用的轉換板卡不同罷了。

　　第四章軟件部分

　　4.1虛擬儀器(LabVIEW)簡(jiǎn)介

　　4.1.1引子

　　最初只存在機器語(yǔ)言，計算機的世界里一片黑暗?？墒遣痪?，匯編語(yǔ)言問(wèn)世了，給計算機的世界投下了一縷曙光。后來(lái)，Fortran的出現帶來(lái)了光明。

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

　　1、虛擬儀器的概念：

　　虛擬儀器系統是由計算機、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(chēng)為VI的通用儀器硬件平臺。軟件技術(shù)是虛擬儀器的核心技術(shù)。常用的儀器用開(kāi)發(fā)軟件有LabVIEW、Labwindows/CVI、VEE等等，其中以L(fǎng)abVIEW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(yǔ)言。傳統文本編程語(yǔ)言根據語(yǔ)句和指令的先后順序決定程序執行順序，而LabVIEW則采用數據流編程方式，程序框圖中節點(diǎn)之間的數據流向決定了程序的執行順序。它用圖標表示函數，用連線(xiàn)表示數據流向。

　　LabVIEW程序被稱(chēng)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用于數據采集、分析、顯示與存儲等。

　　如圖4一1 LabVIEW圖形化編程語(yǔ)言示意圖

　　3、LabVIEW可以做什么?

　　LabVIEW在測試、測量和自動(dòng)化等領(lǐng)域具有最大的優(yōu)勢，因為L(cháng)abVIEW提供了大量的工具與函數用于數據采集、分析、顯示和存儲。用戶(hù)可以在數分鐘內完成一套完整的從儀器連接、數據采集到分析、顯示和存儲的自動(dòng)化測試測量系統。它被廣泛地應用于汽車(chē)、通信、航空、半導體、電子設計生產(chǎn)、過(guò)程控制和生物醫學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域。LabVIEW不僅可以用來(lái)快速搭建小型自動(dòng)化測試測量系統，還可以被用來(lái)開(kāi)發(fā)大型的分布式數據采集與控制系統。在美國LawrenceLivermore國家實(shí)驗室，一個(gè)花費2000萬(wàn)美金的極為復雜的飛秒激光切割系統就是基于LabVIEW開(kāi)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中，大約有30種物理量共7000多點(diǎn)的現場(chǎng)數據點(diǎn)需要實(shí)時(shí)采集控制和分析記錄等。

　　圖4一2數據采集與控制系統

　　4.1.2LabVIEW總述

　　虛擬儀器(Virtual Instrument)是由美國國家儀器公司(NationalInstrument，簡(jiǎn)稱(chēng)NI)于1986年首先成功研制出的。他是以計算機作為儀器統一的硬件平臺，充分利用計算機的運算、存儲、回放、調用。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(yǔ)言。

　　傳統文本編程語(yǔ)言根據語(yǔ)句和指令的先后順序決定程序的執行順序，而LabVIEW則采用數據流編程方式，程序框圖中節點(diǎn)之間的數據流向決定了程序的執行順序。LabVIEW程序被稱(chēng)為vI(Virtualhistn衛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實(shí)世界中的儀器。LabVIEW提供了大量的工具箱和函數庫，并集成了很多儀器硬件庫。LabVIEW支持多種操作系統平臺，在任何一個(gè)平臺上開(kāi)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(diǎn)歸納起來(lái)有以下幾點(diǎn)：

　　(l)用戶(hù)可以根據自己的需要定義和制造各種儀器。

　　(2)虛擬儀器強調“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(gè)功能模塊結合在一起構成了虛擬儀器系統。

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

　　(5)虛擬儀器具有圖形用戶(hù)界面，體現“所見(jiàn)即所得”的思想。傳統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。