LabVIEW与圆度误差虚拟测量仪

　　引言

　　虚拟仪器是虚拟现实技术在仪器业中的一种应用，是一种较新的技术，具有传统仪器所无法实现的许多功能，LabVIBW是美国NI公司针对虚拟仪器的开发而设计的开发平台，它给虚拟仪器的设计和开发带来了很大方便。M公司首先提出了“软件就是仪器的概念”，从根本上改变了传统仪器的概念。

　　1圆度误差虚拟测量仪

　　1.1虚拟仪器系统构成

　　虚拟仪器系统中，软件是关键，其系统的构成见图1。虚拟仪器有以下优点:用户可以自定义，以便满足特殊要求，而不用由厂家定义;系统面向应用，可以和网络、外设方便连接，有利于数据的处理和共享;开发成本低，可重复使用，减少了开发时间和费用。由图中可以看出虚拟仪器的构成需要一些特定的接口硬件来与被测的对象进行数据通信。这些接口硬件中有一些已经形成了国际标准，比如GPIB通用接口总线GPIB ,General Purpose Interface Bus)接口，是基于ANSI/IEEE488.2-1987标准的一种被广泛采用的接口。

　　LabVIE W和C语言编译器、PASCAL编译器一样，也是一个程序开发平台。它的一个显著的特点是由一种基于图形的程序设计语言一G语言构成的。G语言的每一条语句都是由图形来表示的，是一种图形化的程序设计方法，在本质上和其它语言一样也是一种通用语言，带有自己的函数库和过程库。

　　LabVIEW是一种结构化解释型开发平台。结构化是指LabVIBW的程序完全支持顺序结构，循环结构和条件结构三种标准结构，同时又是由模块化的形式组成的，它的每一个子程序都称为一个VI ( VirtualInstrument )，子程序间可以互相调用。所谓解释型是指用LabVIEW开发的软件，无法在Windows操作系统下直接运行，而且目前LabVIEW还不支持P-Code代码，所以软件必须在LabVIBW平台的支持下运行。也就是说LabVIEW不能生成真正的可执行(.EXE)文件。

　　应用LabVIBW开发一个轴线直线度误差测量仪器，简单的讲可以按以下步骤完成。首先建立圆度误差数学模型，第二步要用LabVIBW来解释这个数学模型，可以使用LabVIEW的公式节点(Formula node)实现，然后将这个VI应用到整个圆度误差虚拟测量仪器中去。

　　1.2圆度误差数学模型

　　(1)最小二乘法

　　图2是圆度误差测量原理图。如图2所示，以回转体被测截面的回转中心n，为圆心，对被测实际外圆轮廓进行等角度采样，设采样点为，p}(Or}}e}}l=I,2,w间，根据最小二乘原理，可得最小二乘圆心坐标分量为(由于篇幅有限，推导过程略):

　　则最小二乘评定法的圆度误差为: