虚拟仪器及其在机械工程测试技术中的应用

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现代技术的发展主要是看计算机技术的进步，计算机技术的不断革新在很大程度上能牵动各行业的技术得以更新。随着科学技术的的发展，尤其是科学技术当中的信息科学技术、微电子技术及计算机技术的发展，现我国工业的发展 日新月异。工业领域中的机械工程测试的能力、技术也不断得到更新。

在测试分析的领域当中，传统的利用模拟信号来进行信息处理的方式已逐渐被数字信号处理方式所替代，现使用最为广泛的信息处理方式就是数字信号处理方法 [1]。但是市场上数字化、智能化的测试仪器或是系统复杂多样，虽然其方便了测试工作，但其仪器之间的连接非常复杂使得测试工作的效率大大降低，并且存在很多硬件及软件的冗余现象。在这种背景下，虚拟仪器就被发明了出来，使得测试技术又向前迈进了-步。

1.机械工程测试技术的发展现代工程测试技术是指人们利用专门的仪器设备，通过对研究对象进行试验、测量之后再进行相关运算及分析等，从而获得人们所需要的研究对象的相关信息，使得人们能够能过对信息流的控制来实现对能量流及物质流的控制的 目的 [2]。现代科学技术的不断发展带动了机械工程测试技术的向前进步，但同时也要求有更高的机械工程测试技术与之匹配，给机械工程测试技术也带来了挑战。现代工程测试技术已逐渐从原来的单- 学科慢慢转变为多学科之间的相互借鉴及渗透，使得现代工程测试技术能够形成-个各学科内容相互渗透的综合性测试系统，传统的测试技术的方法、方式等都能得到更新及提升，让工程测试技术得到进-步地发展。

92 Machine China中国机械随着经济的发展，现我国工业已实现机电-体化及工业自动化，并且随着科学技术水平的提高，其-体化及 自动化水平也越来越高，而工程测试系统是工业系统研发、应用及教学过程当中重要的组成部分，所以工程测试系统也要求越来越复杂。传统的工程测试系统其功能比较简单，对于很多需要用上的软件或是硬件资源都不能兼容或进行共享，这不但加大了进行测试所需要的成本，而且也限制了测试范围，同时测试参数的精准度也大大下降。在这种情况下，人们急需要-套能够综合各学科、功能多样、系统完善及测量精准的测试系统来满足应用新技术的需要，而虚拟仪器就是在这种需求下应运而生的 。

2.虚拟仪器的基本概念虚拟仪器的引入，主要是随着经济及科技的发展，现代工程测试系统需要-种技术能实现系统更新方便，保证机动运转的灵活性，能实现资源共享，系统功能强大，研发及应用成本低廉且拥有自主版权等-系列功能的前提下而提出来的。应用虚拟仪器的测试系统可以根据机械工程的具体测试需求，通过对系统拈的自由调换组合、对系统资源的重新配置，并将现有的标准化系统资源利用上，采取透明的方式来将机械工程测试技术的应用效率提高。

虚拟仪器 当中有硬件及软件，硬件是用来实现信号的输入及输出，而软件则是用来体现整个系统在运行时的关键技术及功能[3]。虚拟仪器可在利用同-个硬件系统的前提下，通过利用不同的软件来提供不同的测量仪器所需要的功能。虚拟仪器不但实现了测试功能的软件化，而且其面板控制也都是通过软件来完成的，简单来说虚拟仪器的最重要核心就是软件系统，通过软件可对各种仪器进行定义，可以说软件系统就是虚拟仪器本身。

虚拟仪器中所带的测量仪器主要是用来采集数据，同时还肩负着测试及分析数据、输出显示结果等功能。其中数据的分析及其结果输出都是通过软件系统来实现的，所 以如果能在外部提供-套完整的用于采集数据的硬件，就可利用计算机来组成-套测量仪器。我们把这种利用计算机来构成的数字化测量仪器叫做 虚拟仪器”[4]。

在实际的操作当中，我们可以根据具体的测试需要将所用到的拈化的硬件接 口卡插入计算机的总线槽 内，这样可同时将仪器的测试功能以及用来模拟画面的面板控制都转变成软件拈，然后将计算机硬件上的资源进行充分地共享，这样就能在计算机的帮助及协调下来将机械工程的测试、计算、数据处理及分析、数据存储及取用、数据显示及回放-步到位地完成，而