趙乾　李喜鴿

【摘 要】文中基于虛擬儀器無紙記錄儀的功能需求，詳細的進行了主界面設計、轉(zhuǎn)速模塊的設計、溫度模塊的設計3個模塊的設計。

【關(guān)鍵詞】虛擬儀器；無紙記錄儀；轉(zhuǎn)速模塊；溫度模塊

0.引言

現(xiàn)代社會是信息時代，所以幾乎所以的辦公室都在使用無紙記錄儀，它可以進行存儲、顯示、記錄大量的數(shù)據(jù)，既方便又節(jié)約。但是它還是有一些缺點的，那就是不能分析和挖掘數(shù)據(jù)，導致只能看到數(shù)據(jù)的表面，一些實時信息就沒有了它的價值。這個時候出現(xiàn)了虛擬儀器，它打破了以前儀器的原有模式，把一些現(xiàn)代化的技術(shù)整合在一起，是智能儀器后的又一科學壯舉。

1.基于虛擬儀器無紙記錄儀的設計

1.1 功能需求

虛擬儀器用在現(xiàn)代工業(yè)的主要是信息采集。在信號輸入的時候，要現(xiàn)場測量信號，內(nèi)容包括壓力、溫度、轉(zhuǎn)速等不同的信號，有時候要求同一時間進行測量和記錄。所以虛擬記錄儀都具備多個管道測量的功能。測量的信號的過程有轉(zhuǎn)換電量、變換電壓值、AD變換。一般轉(zhuǎn)換用電量要用到傳感器，而變換電壓值要用到調(diào)理裝。最后形成ADC數(shù)值，這個數(shù)值我們也不能看到，所以還要經(jīng)過微處理器轉(zhuǎn)換成我們需要的數(shù)值，而用戶自己設置的信號的型號和測量數(shù)值和我們需要的數(shù)值之間的關(guān)系是主要的依據(jù)，根據(jù)這個依據(jù)對測量數(shù)值進行轉(zhuǎn)換，最后就是我們需要的數(shù)值。在轉(zhuǎn)換過程中，會出現(xiàn)一些誤差，我們要準確的把握，然后再添加上。

數(shù)據(jù)記錄儀還可以監(jiān)測數(shù)據(jù)，它可以把記錄的很多有用數(shù)據(jù)進行回放，這樣事后人就可以分析這些數(shù)據(jù)是怎么來的，怎么出處理才好，這也就是我們所說的數(shù)據(jù)監(jiān)測。那么監(jiān)測是在什么地方進行的呢？例如機械系統(tǒng)主要在實踐領(lǐng)域和頻率領(lǐng)域上進行監(jiān)測。

數(shù)據(jù)記錄儀數(shù)據(jù)存儲的時候也出現(xiàn)了問題，一般準備測量的數(shù)據(jù)很大，計算機的容量是有限的，這樣就有時候不能存儲?，F(xiàn)在大部分都用數(shù)據(jù)庫存儲。以前大部分人都是把準備測量的數(shù)據(jù)存儲在硬盤和磁帶中，但是硬盤和磁帶一般容量很小，這樣就要把硬盤和磁帶里德數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存在大容量的光盤中或者其他大容量的東西中，這樣數(shù)據(jù)就很難管理。

1.2基于虛擬儀器無紙記錄儀流程圖設計

圖1無紙記錄儀信號流圖

如上圖，虛擬儀器無紙記錄儀包括傳感器、信號調(diào)理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。它們的主要功能如下：

傳感器的作用主要是用來轉(zhuǎn)換的。一般是把一些測量的物理量轉(zhuǎn)換成模擬信號。

電信號只是模擬信號，是不可以直接轉(zhuǎn)換成我們看到的數(shù)據(jù)的，這就要我們做一下轉(zhuǎn)換，那就是把模擬信號轉(zhuǎn)換成可以直接轉(zhuǎn)化的電壓信號。這就要用到信號調(diào)理系統(tǒng)。

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要作用就是數(shù)字處理，這樣便于計算機處理數(shù)據(jù)。因為以前的數(shù)據(jù)都是連在一起的信號，這樣不能轉(zhuǎn)換成我們看到的數(shù)據(jù)，我們要把它變成離散的數(shù)字信號才可以進行下一步的轉(zhuǎn)換。

軟件系統(tǒng)主要是把數(shù)字信號通過監(jiān)視器監(jiān)測和面板輸出作用下轉(zhuǎn)化為我們可以看到的數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)主要是用來存儲之前有用的數(shù)據(jù)，它可以把不同的數(shù)據(jù)分類保存，這樣數(shù)據(jù)管理起來很方便。

對于本系統(tǒng)，詳細的設計方案如下：

列出系統(tǒng)需要測量的數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)制定一個可以實現(xiàn)的方案，最好是書面形式。然后根據(jù)這個方案制定一個程序，這個程序包括功能菜單和子程序。規(guī)劃每個功能子程序的內(nèi)容，然后設計這些子程序。也要設計出來包括這些子程序的功能菜單，這樣就可以把它們聯(lián)系在一起了。要對每個子程序進行單獨的測試，要保證它們可以單獨的運行，也可以在菜單中找到。如果不可以，就要進行修改。這樣系統(tǒng)如果想要移到別的地方和增加功能就很方便。

2.主界面設計

測試系統(tǒng)的主界面和一般網(wǎng)頁的主界面是一樣的，主要是有幾個不同功能的菜單組成，比如文件、編輯、查看等，每個菜單下又有許多的程序，每個程序都可以自己單獨打開。主界面還有一點和其他的網(wǎng)頁不同，那就是有壓力監(jiān)測、轉(zhuǎn)速監(jiān)測、溫度監(jiān)測三個不同功能的按鈕還有一個退出按鈕。

你如果想要把一個數(shù)據(jù)用這個系統(tǒng)來完成，比如你想測控溫度，那么你就用溫度監(jiān)測，就會出現(xiàn)一個子菜單，你想怎么做，就可以用上面的功能菜單完成。這就是我們說的菜單功能。

圖2主程序前面板

3.轉(zhuǎn)速模塊的設計

在前面板中，要顯示波形曲線并且能夠?qū)崟r顯示轉(zhuǎn)速具體數(shù)值。在本模塊中，采用波形中一個波形圖控件，每一個控件在同一時間內(nèi)只能夠顯示相應的波形或具體轉(zhuǎn)速。采用數(shù)值中的數(shù)值顯示空間，實時顯示被測物的轉(zhuǎn)速。

4.溫度模塊的設計

在本模塊中，采用波形中的兩個波形圖控件，每一個控件在同一時間內(nèi)只能夠顯示相應的相電壓或溫度的波形。采用數(shù)值中的溫度計控件，在每一時刻通過溫度計形象的顯示溫度的大小。

【參考文獻】

[1]周新波，秦樹人.虛擬式風電機組功率特性測試儀的研發(fā)[J].中國測試，2009，（04）：7-10.

[2]楊宗輝，柳秉毅，武華.虛擬儀器在焊接實驗教學中的應用[J].實驗室研究與探索，2009，（09）：65-68.

[3]孫玉寶，趙廣寧，陶震鵬.基于虛擬儀器的導彈測試自動記錄儀設計[J].四川兵工學報，2010，（05）：43-44.

[4]王莉.基于虛擬儀器技術(shù)的相位記錄儀自動化測試[J].國外電子測量技術(shù)，2006，（09）：63-66.