虚拟式多通道温度测试仪

　　1　温度测试现状

　　温度是国际单位制中7个基本物理量之一。在工农业生产,国防和科研各部门,存在大量的温度测试问题。现有的温度测试仪器根据不同的测试对象和测温范围而有多种类型。常见的有热电偶测温仪,热电阻测温仪,膨胀测温仪及红外测温仪等等。这些硬件式温度仪都是把传感器输出的信号通过硬件化电路测量后用数码管显示出来,其基本结构如图1。

　　传统硬件化温度仪的优点是测量稳定,操作简单。但若用户需要对某一段时间内的测试结果进行统计分析或计算平均测量值等,这些仪器便无能为力。随着用户对测量仪器个性化要求的不断提高,当前硬件化温度测试仪越来越显得不能满足需要,其缺点归纳起来,主要有:

　　1)功能单一,只能显示数据,不能分析数据,也无显示波形及打印波形等功能。

　　2)存贮容量小,不能存储实时测得的大量数据。

　　3)单台仪器可同时测量的测点少甚至许多仪器不能同时测量多个测点,若要同时测量多个测点,只能同时使用多台仪器。

　　4)功能较强的硬件化仪器价格昂贵,实现功能的电路复杂。

　　5)不具开放性,用户参与性差,功能不能增减,难以升级,一旦过时其利用的价值将大大降低。随着计算机技术的飞速发展,出现了基于计算机技术的虚拟仪器。虚拟仪器能克服传统仪器许多固有的缺点,正逐步在仪器制造和测试领域代替传统硬件式仪器[1]。虚拟式温度测试仪秉承虚拟仪器的优点从而能轻松且彻底地解决以上硬件化温度测试仪的不足。

　　2　虚拟仪器

　　虚拟仪器(Virtual Instrument)是将计算机资源(处理器,存储器,显示设备等)和传统仪器的部分硬件(A/D,D/A变换器,不同类型的传感器等)有效结合,充分利用计算机独具的运算、存储、回放、调用、显示以及文件管理等智能化功能,实现对采集数据进行数据分析、过程通信和实时处理的新一代高科技测试仪器。其基本结构为图2。

　　虚拟仪器技术是在计算机技术和现代测试技术深层次结合的基础上发展起来的一门新技术。它利用计算机强大的运算功能和存储能力,充分运用软件的作用来实现信号的在线采集,数据的实时显示,分析处理和打印输出等功能[2]。这样,构筑仪器的核心由传统仪器的硬件转移到了软件,由此有人提出了“软件即仪器”这样的观点。另外计算机友好的人机交互,方便捷的即时在线帮助,强大图形处理能力更使得虚拟仪器如虎添翼。具体的说,虚拟仪器独特的优越性表现在:

　　1)功能强大。由于虚拟仪器技术充分利用了计算机丰富资源,可在一台计算机内构建多台虚拟仪器,组成测试和分析能力极强的虚拟仪器库;也可对采的大量数据做存储,分析,示波和打印。使用便携机,更可灵活用于各种情况,方便灵活。