虚拟仪器（Virtual Instrument，或VI）是计算机技术和现代测试技术相结合的产物，它不仅仅具备传统仪器、仪表的全部功能，同时还拥有计算机技术的全部优势，它能对数据来进行处理、分析、统计并把结果以曲线、图形、图像的形式显示出来；它还具有较高的测试速度、精度，且读取数据方便、直观；它能利用互联网进行数据传送，使管理人员能及时掌握测试进展并进行远程指导；在测试结束时，不仅能得到直观的测试结果还能将其打印出来或将结果以文件的形式保存起来。利用现有的微型计算机，增加少量硬件设备，用户就可以在虚拟仪器平台上设计出自己的测量仪器。

  在半导体器件集成电路的生产的全部过程中，为了更好的提高器件参数的一致性的和产品成品率，必须定期对扩散炉、合金炉的恒温区做测量。测温一般会用热电偶。其原理是：将两种不一样的材料的导体（或半导体）A和B焊接起来，构成一个闭合回路。当导体A和B的两个接点之间有温差时，两者之间便产生热电动势，因而在回路中产生电流，这种现象称为热电效应。此热电势差反映了两个节点的温度差，当两点的温差越大时，产生的温差电势也越大。用一台直流电位差计或高精度毫伏计就可直接读出热电势差的数值。通过查‘热电偶电势差－温度’对照表，可知被测点的温度。然后人工拉动热电偶，待热电势稳定后进行下一点温度的测量，进而手工绘出整个炉膛的温度分布情况，找出恒温区。该方法不仅费时费力且不能直接得到炉温，加之人工计算的误差和拉动热电偶时的操作误差，最终影响到所测恒温区分布图的准确性。为了更好的提高测量的效率和精确度，本文提出用虚拟仪器直接得到恒温区的分布图，进而指导生产过程。

  测量系统的原理图如图1所示。测量是基于PC机的LabVIEW平台上进行的，它是由步进电机带动热电偶对炉膛内的温度逐点进行采样，获得各点的电位差，经信号调理（放大、滤波）后送入一块由NI公司提供的DAQ硬件卡，完成电信号的采集，运行程序就可得到所测的温度曲线. 基于LabVIEW的应用软件设计

  ＬabVIEW是美国国家仪器公司（NI）推出的一种面向仪器与测控过程的图形化开发平台。是用于数据提取、控制、数据分析、数据表述、过程监测、工厂自动化等的软件系统。在继承传统结构化的编程语言基础上，LabVIEW采用数据流程的图形化G编程技术，把复杂费时的软件编程简化为菜单提示和图标连接调用。已编制的各种子程序（Sub VI）可用图标表示。经过仔细修改、设定图标中的有关参数，完成图形化程序的初步编辑。连接图标之间表示数据类型的输入输出线，实现子程序间的连接与调用（生成了block diagram）。应用探针、运行亮灯、断点、暂停和单步执行等对程序进行调度和修改。ＬabVIEW和仪器系统的数据采集、分析、显示部分一起协调工作。流程图式的编程方法与其直观的前面板的结合，是构建虚拟仪器的理想工具。

  ＬabVIEW使用图形编程语言编写的框图（block diagram）程序，它类似于一台仪器的内部电路，或是一个大型仪表系统中的各个独立的仪表单元。框图中的程序能看成程序节点，如循环控制，事件控制和算术功能等。这些基本单元之间用连线连接，非常接近实际物理仪器系统或电路系统中的“导线”，只不过这里的连线用于定义框图内的数据流方向。LabVIEW支持层次化程序结构，且嵌套层次是无限制的。

  ＬabVIEW中使用图形编程语言编写的框图程序都伴有一个对应的前面板，前面板是模拟真实仪表的前面板，用于设置输入数值和观察输出量。输入量称为Controls，输出量称为Indicators。用户都能够使用多种图标，如旋钮、开关、按钮、图表、文本框、图形等，使前面板易看易懂。图2是在LabVIEW5.0软件平台上的恒温区程序的前面板。

  恒温区测量程序采用如图3所示的层次化结构，它由三层构成，即顶层模块measure、第二层Temp及由子Read和calcu构成的底层VI模块。在屏幕上实时显示各被测点温度曲线的顶层VI （measure）结构如图4所示。它调用了温度测量、处理子程序Temp，相应的温度值由Temperature History（T_history）显示出来，启动使能开关（Eable），即可自动以波形图的形式（T-wave） 实时显示不同位置处的炉温。直至得到整个炉膛的温度分布曲线，测出恒温区段。

  这里调整定时器的时间控制常量可以控制循环程序的执行速率，其值应大于新样点温度达到稳定所需的时间。

  系统的第二层是处理子程序（Temp子VI）内部构成如图5所示，它调用了底层子VI Read和calcu。Read是温度采集子程序，它对DAQ卡采集的被测电压信号进行预处理（ e.g：滤波、拟合）；calcu是数值处理子程序，它对所得到的信号进行数值处理，把电压信号转换为相应的温度值。从而得到各被测点的温度值。

  为了提高检测精度和效率，便于实现自动化和智能化，该系统用步进电机代替人工拉动热电偶，电机的步进长度事先由程序设定，热电偶每次移动结束后，经过一段稳定时间，系统开始对该点进行数据采集。按下enable 开关，系统开始工作。各被测点的当前温度一方面用温度计显示出来，同时也显示在前面板的T-wave波形中（其中，X轴为步进电机移动的距离，Y轴为相应点的温度），随着时间的推移，整个炉膛的温度分布情况就直观地以T_history波形显示在T-wave窗口内，工作人员根据炉温的分布曲线对炉温进行调整或对设备进行维修。为了长期保存所测结果，还可以将其打印出来或将所测数据存入文件中，建立设备运行状态档案，以备后用。如果配置多个热电偶还能同时进行多台炉温的测量。

  恒温区测量系统，不仅能自动完成炉温的测量，还能够直观、准确地显示炉温的分布曲线和恒温区长度，而且将程序稍加改动还具有对测量日期，测量结果进行保存、打印或实现网上传送等功能，使生产管理人员及时了解设备的过去，现在的工作状态。该测量系统能显著降低操作人员的劳动强度，提高生产效率。

  关键字：引用地址：基于虚拟仪器Labview实现恒温区测量系统的设计上一篇：基于测试管理环境TestStand的测试系统的应用设计

  下一篇：基于虚拟仪器图形化开发平台LabVIEW实现丝线张力在线监控系统设计

  0 引 言 在暖通空调范围，随着测试技艺的生长及测试要求的不时提高，一些具有与计算机直接通讯功用的高精度温湿度测试仪表曾经在科研和工程中被普遍运用。但是关于整个测试系统而言，单个仪器本身存在一些限定：仪器本身只好显示某一时间点的数据，无法看到参数的及时改变趋向；仪器本身缺乏数据处置才干，而某些测试场所须要不一样测量仪表所测参数举行计算而得出有使用价值的分析目标，比如PMV(预测平均评价)、PPD(预测不满意百分比)；受仪器本身记忆卡内存的限定，仪器只好存储有限量个数据。与此同时，各个品牌的仪表与计算机通讯的方式不完全类似，有RS 232串行通讯、GPIB总线通讯等。因而，如何把这些仪表整合到同一个平台上，开发一个功用强悍的综合

  的热舒服测试系统 /

  目录 1. MAX 2. NI-DAQmx驱动软件 3. 定制前面板 4. 范例查找器和LabVIEW社区 5. 采集、分析和记录数据的最简单方法 LabVIEW 2010是一个图形化编程环境，可以轻松地使用任何传感器在任何PC总线上进行测量。和基于文本的传统编程语言相比，LabVIEW能够帮助你更高效地采集数据，无论是简单的温度测量，还是具有1万个通道的复杂系统的数据捕获。 LabVIEW程序被称为虚拟仪器（VI）。每个VI都包括一个前面板和一个程序框图。前面板相当于用户的操作界面，可以在上面放置按钮、开关、图形、表格等各种控件。 图1. LabVIEW的前面板作为用户的操作界面，能够正常的使用按钮、旋钮、图形和图表等控件进行定制

  2010实现更高效的测量 /

  针对人工测试效率低、易受主观影响等不足，设计了基于LabVIEW的高清电视（HDTV）主控板自动检测系统。利用LabVIEW丰富的信号处理、虚拟仪器等图形化编程特点，开发音频及视频图像评价软件。采用基于梯度的结构相似性图像评价算法（GSSIM），提高了测试分析中对模糊失真图像的判别精度。该自动检测系统可大大提高测试效率，并保证产品测试指标的客观性和一致性。 高清电视（HDTV）已成为目前彩电市场的主力军，其核心部件是电视主控板。目前主控板出厂测试普遍采用人工测试方法，但存在如下不足：1）测试效率低，需要人工频繁更换测试工具，费时费力；2）评价主观性强，因依靠人的感官来评判产品好坏，易引起产品质量参差不齐。因此，开发自动测试系统已

  的HDTV主控板自动测试系统设计 /

  动态添加控件 /

  如果让我总结哪一项技术在过去50年中，对人类生活的影响最大，那肯定是计算机技术。计算机历经50年的发展，现在已经渗透到了日常生活的方方面面。似乎生活中的任何一件物品，不与计算机相结合，就无法再创新；而一旦与计算机结合在一起，则会立刻迸发出令人瞠目的活力。 传统设备与计算机的结合通常有两个方向，一是以计算机为主体，在计算机上添加某些必要硬件设备，完成传统设备的功能；二是以传统设备为基础，在其上添加计算机软硬件。以电话为例，它的发展趋势：一是为计算机配备耳机、麦克风、摄像头等硬件，然后直接通过计算机进行语音、视频通讯；其二，是把外形和功能都缩减后的计算机直接安装到电话上，并在安装上相应的系统和应用软件，成为智能手机。 不论采用哪种融合

  概念 /

  我们使用NI Single-Board RIO开发的智能电网单元是一种可靠且具性价比的解决方案，它具有独特的灵活性，极适用于搭建自动化系统。使用NI软硬件平台使我们更具有技术优势，同时在系统开发过程中NI也提供了出色的本地化技术上的支持。 - Jaswinder Singh, NexGEN Consultancy Pvt Ltd 图1：选择NI Single-Board RIO可重配置的嵌入式系统，因为它是应对智能电网挑战的理想平台。 挑战: 设计一个高成本效益智能现代电网监控系统。 解决方案: 使用NI产品研究开发智能传感器系统，实时连续监测和控制电网的运行。 当前，电力系统正发生着巨大变化，电网系统要将各种来源的电力配送给

  和NI Single-Board RIO搭建智能电网监 /

  应用领域：研发 挑战：设计并实现多点随机振动试验控制管理系统。 应用方案：使用NI公司的LabWindows/CVI软件配合动态信号分析卡NI-4551和动态数据采集卡NI-4472以及其他硬件快速开发一个基于PC的多点随机振动试验控制管理系统。 使用的产品：LabWindows/CVI，NI PCI-4551，BNC-2140，NI PCI-4472。 介绍 多点激励振动试验控制技术是对大型复杂试件开展可靠性和环境试验的关键技术，对产品可靠性的考核有着重要的意义。本文将给出多点随机振动试验的控制方案和控制管理系统的设计的具体方案，在LabWindows/CVI平台上结合NI PCI-4551和NI PCI-4472板卡开发一个双振动台随机振动控制系

  无论你是在使用一个数据采集设备中的不同的子系统，还是在高通道数的系统中需要同步多个数据采集设备，NI的LabVIEW 2010都可以将数据采集和生成的同步问题变得简单。 定时和同步技术能关联或协调事件发生的时间。将事件同步到一个已知的标准，例如数据采集设备上的采样时钟，即为相对于一个事件为另外一个事件计时，或者说对一个事件做出响应。定时和同步事件是测试、控制和设计应用时的重要基本元素，并在任何系统中都需谨慎考虑。 所有的National Instruments 数据采集 (DAQ)设备均配备NI-DAQmx。NI-DAQmx是一个灵活的硬件驱动程序，可拿来在多种语言中编程，包括LabVIEW程序。其任务包括获取

  实现同步测量 /

  的质量检测机器视觉系统的设计

  介绍：MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）晶体管是一种大范围的使用在电子设备中开关和放大电子信号的半导体器件。MOSFET 是一种四端子器件 ...

  是德科技（Keysight Technologies）宣布有意收购思博伦通信股份公司（Spirent Communications PLC）（以下简称“思博伦”）的全部已发行 ...

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  影响质量流量计计量精度的因素主要有：零点、斜率、温度、含气、堵塞、挂壁、机械振动和电磁干扰等。1、零点影响1 1零点漂移振动管是质量流 ...

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