USB支持PNP(即插即用):USB支持自动配置,当用户连接USB外设到一个正在运行的系统时,WINDOWS会自动检测外设,载入相应的软件驱动。当外设是**次连接到系统时,WINDOWS可能提示用户插入驱动软件磁盘,除此之外都是自动进行的。
支持多媒体,扩大了发展空间:USB可支持异步以及等时数据传输,使电话可与PC集成,共享语音邮件与其他特性。独立供电,降低了外设成本:普通的串口、并口设备都需要单独的供电系统,而USB接口提供了内置电源。USB电源能向其下游的低压设备提供5V的电源,因此新的设备不需要专门的交流电源,从而降低了成本,提高了性价比。
可靠性高,易于扩充外设:USB的可靠性来自硬件设计与数据传输协议两方面。USB驱动器和电缆的硬件规范消除了大多数的可能引起数据错误的噪声。此外,USB协议使用了数据错误的检测并能通知发送者,因此它可以重新发送。一个普通的PC有2个USB端口,可以通过连接USB集线器到一个已有的端口来增加端口的数量,可以连接多达127个外设。
测试系统的组成液压测试的硬件采用了美国国家仪器公司(NationalInstruments简称NI)*近推出的带有USB接口的NICompactDAQ模块组件,它是一种完整的简单易用的USB数据采集平台,具有模块化特点的仪器,可以像搭积木一样组建自己所需的测量系统。
其中每个模块具有自己独立的信号调理电路、ADC等,这样加快了取样的速度。各个模块既可以进行单独工作,又可以同时工作,通过USB分时传输到计算机。NICompactDAQ模块包括A/D转换器、微控制器以及USB通信接口。为了扩展其用途,还可以加上多路模拟开关和数字I/O端口。测试系统组成见4。
NICompactDAQ模块性能具有很高的性价比:NICompactDAQ利用NI工业标准的M系列数据采集设备和高性能CompactRIO控制系统的技术,从而能提高*优的性能和价格。在一个机箱中集成了数据采集、信号调理和接线器:CompactDAQ在单个机箱内集成了信号接线器、信号调理和模-数转换器。这一特性消除了连接多个部件所需的时间和不确定性工作。
NICompactDAQ使用匹配测量模块功能的接线器,简化了传感器和信号的连接,并进一步消除了由于切割、绝缘皮损坏和弯折等可能造成的故障。简单易用的测量:NICompactDAQ除了能测量电压和电流,还可测量如热电偶、压力计和加速计等常见类型传感器。
通道更多,体积更小:NICompactDAQ的256I/O通道设备机箱体积只有9cm×9cm,重量低于1kg。实际上,NICompactDAQ机箱所需的实验台空间只是Agilent34970这样典型台式数据采集系统体积的25%。系统测试软件LabVIEW软件是虚拟仪器的核心。虚拟仪器的硬件确定以后,它的功能主要是通过软件来实现的,软件在虚拟仪器中具有重要的地位。NI公司就曾提出一个著名的口号:软件就是仪器。
在虚拟仪器技术中,硬件只是信号的输入输出通道,是基础,软件是测试系统的灵魂,数据的采集、处理通讯、控制都是由软件来完成的。本液压测试系统软件采用了NI公司的LabVIEW8.0。
LabVIEW是一种基于图形编程语言(G语言)的开发环境,使用与测试工程师熟悉的流程图相似的编程语言。
LabVIEW编程时可以把源程序分为不同的子程序,每个子程序可以单独调试,因此大大减少了软件编程与调试的难度。
LabVIEW可用于测试、测量和控制系统,是行业**的图形化编程和开发环境。利用LabVIEW,用户可以开发从简单的监控到复杂的控制系统等各种程序。
NICompactDAQ自带的软件使得硬件模块极易使用,该软件降低了编程的学习难度,减少了开发时间。当设备被插入USB端口,屏幕会自动跳出快速启动窗口,并提示选择配置设备或者记录数据。
在液压测试系统中,选用了5个模块分别测试液压回路的温度、压力、液压工作台振动的加速度和噪声。其中用了4个型号为NI9233的模块,分别测量液压工作台的加速度的频率、振幅的大小、噪声、压力;温度测量采用型号NI9211热电偶模块。
每个模块都是独立的,可以进行单独调试,在软件设置中,均采用了DAQmxAssistant快捷方式,利用鼠标可以方便设置其参数。本次测试的程序的前面板如图5所示。
结论在高速发展的信息时代,传统的测试仪器已经不能满足测试要求,本液压测试系统充分利用了虚拟仪器技术提供的软件处理功能,仪器硬件大大减少,测试功能完全由软件完成,使得仪器开发周期缩短,加快了测量进度,降低了实验成本。通过对各个模块进行调试,运行状况良好,操作简单方便,各项技术指标都达到了设计要求。
NICompactDAQ将数据记录仪的简单易用同模块化仪器的出色性能灵活机动地组合起来,它简单小巧,且自带电源,特别适合野外作业仪器测试系统,随着模块性能的改善与种类的增加,它必将得到越来越广泛的应用。