军交院传感器与检测技术课件第15章 近代检测系统

第15章近代检测系统15.1计算机测试系统的基本组成15.2总线技术15.3虚拟仪器15.4网络化测试仪器本章要点返回下页图库15.1计算机测试系统的基本组成

图15-1计算机测试系统15.1.1多路模拟开关15.1.2A/D转换与D/A转换15.1.3取样保持（S/H）

下页上页返回图库15.1.1多路模拟开关

下页上页返回图15-2多路模拟开关图库15.1.2A/D转换与D/A转换1．A/D转换图15-3A/D转换过程图15-4逐次逼近式A/D转换原理框图图15-5双积分式A/D转换原理2．D/A转换图15-6T型电阻解码网络D/A转换器图15-7D/A转换过程下页上页返回图库15.1.3取样保持

图15-8取样保持波形

图15-9取样保持原理下页上页返回图库15.2总线技术

15.2.1总线的基本概念及其标准化15.2.2总线的通信方式15.2.3测控系统内总线15.2.4测控系统外部总线

下页上页返回图库15.2.1总线的基本概念及其标准化总线实际是连接多个功能部件或系统的一组公用信号线。根据总线上传输信息不同，计算机系统总线分为地址总线、数据总线以及控制总线。从系统结构层次上区分，总线分为芯片（间）总线、（系统）内总线、（系统间）外总线。根据信息传送方式，总线又可分为并行总线和串行总线。总线标准化按不同层次的兼容水平，主要分为以下三种：

1）信号级兼容。

2）命令级兼容。

3）程序级兼容。下页上页图库返回图库15.2.2总线的通信方式图15-10CPU与外设应答式通信原理下页上页返回图库15.2.3测控系统内总线

1．STD/STD32总线2．ISA/PC104/AT96总线3．VME/VXI4．PCI/CompactPCI总线5．PXI总线下页上页返回图库15.2.4测控系统外部总线

1．RS-232C总线

2．RS-499/RS-423A/422A/485总线

3．GPIB总线

4．USB/IEEE-13945．现场总线图15-11RS-232,RS-423A,RS-422A电气连接图下页上页返回图库15.3虚拟仪器

"虚拟"仪器（VirtualInstrments，简称VI）是目前国内外测试技术界和仪器制造界十分关注的热门话题。15.3.1虚拟仪器的出现15.3.2虚拟仪器的硬件系统15.3.3虚拟仪器的软件系统15.3.4虚拟仪器的发展趋势下页上页返回图库15.3.1虚拟仪器的出现

电子测量仪器发展至今，大体分为四代：模拟仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器。与传统仪器一样，虚拟仪器也由三大功能块构成：信号的采集与控制、信号的分析与处理、结果的表达与输出。如图15-12所示.

图15-12虚拟仪器结构图下页上页返回图库15.3.1虚拟仪器的出现与传统仪器相比，虚拟仪器有以下优点：1）融合计算机强大的硬件资源，突破了传统仪器在数据处理、显示、存储等方面的限制，大大增强了传统仪器的功能。2）利用了计算机丰富的软件资源，实现了部分仪器硬件的软件化，增加了系统灵活性。3）基于计算机总线和模块化仪器总线。4）基于计算机网络技术和接口技术，具有方便、灵活的互联能力，广泛支持各种工业总线标准。5）基于计算机的开放式标准体系结构。下页上页返回图库15.3.2虚拟仪器的硬件系统

虚拟仪器的硬件系统一般分为计算机硬件平台和测控功能硬件。图15-13虚拟仪器体系结构下页上页返回图库15.3.3虚拟仪器的软件系统虚拟仪器的软件框架从低层到顶层，包括三部分：VISA库、仪器驱动程序、应用软件。

VISA（VirtualInstrumentationsoftwareArchitecture）虚拟仪器软件体系结构，实质就是标准的I/O函数库及其相关规范的总称。一般称这个I/O函数库为VISA库。对于虚拟仪器应用软件的编写，大致可分为两种方式:1）用通用编程软件进行编写

2）用专业图形化编程软件进行开发下页上页返回图库15.3.4虚拟仪器的发展趋势

虚拟仪器走的是一条标准化、开放性、多厂商的技术路线，经过10多年发展，正沿着总线与驱动程序的标准化、硬/软件的模块化、硬件模块的即插即用化、编程平台的图形化等方向发展。下页上页返回图库15.4网络化检测仪器15.4.1基于现场总线技术的网络化测控系统15.4.2面向Internet网络测控系统15.4.3网络化测试仪器与系统实例下页上页返回图库15.4.1基于现场总线技术的网络化测控系统

图15－14现场总线控制单元下页上页返回图库15.4.2面向Internet网络测控系统

图15-15面向Internet的测控系统结构下页上页返回图库15.4.3网络化测试仪器与系统实例网络化仪器的概念并非建立在虚幻之上，而已经在现实广泛的测量与测控领域初见端倪，以下是现有网络化仪器的几个典型例子。

1.网络化流量计

2．与计算机技术和网络技术相结合，传感器从传统的现场模拟信号通信方式转为现场级的全数字通信方式成为现实，即产生了传感器现场级的数字网络化--网络化传感器。

3．网络化示波器和网络化逻辑分析仪下页上页返回图库第15章本章要点计算机测试系统的基本组成多路模拟开关A/D转换与D/A转换取样保持（S/H）总线技术总线的基本概念及其标准化总线的通信方式

下页上页返回图库第15章本章要点虚拟仪器虚拟仪器的硬件系统虚拟仪器的硬件系统一般分为计算