虚拟仪器及其在机械工程测试技术中的应用

高景金 郭坤 王建淞 徐子贺 王垠皓

摘要：随着机械产品的集成化和自动化程度不断提高，我们需要一个机器测试系统，本文分析了现代技术测试技术的发展，提出了一种虚拟仪器，介绍了虚拟食品的基本概念、组成和特性，介绍了虚拟食品的研究现状，介绍了虚拟仪器在工程测试中的应用，总结了虚拟仪器在工程试验中的应用，展望了虚拟仪器的发展前景。

关键词：虚拟仪器;机械工程测试;技术应用

前言

现代电子信息处理技术的不断创新发展首先必然需要完全依赖于当前我国现代计算机电子信息处理技术的不断进步，计算机电子信息处理技术的不断创新及其进步必然可以对各个信息技术应用行业的电子信息处理技术不断更新及其发展进步产生重大的和战略性的影响，中国产业的发展日新月异。工业部门的技术可行性和技术也在不断更新。

一、机械工程测试技术的发展

现代技术测试技术是指人们在对研究对象进行检查和测量后，通过适当的操作和分析，使用专门的仪器和设备获取人类所需的研究对象的相关信息。现代科学技术的不断发展促进了技术测试技术的进步，但同时也需要更高的技术测试技术来满足这一要求，这也给技术测试技术带来了挑战。现代测试技术促使测试中的技术已逐渐从原来的单个专门学科之间转向不同专门学科之间的相互交流借鉴和综合渗透，使得在现代测试技术中的测试成为技术形成了相互入侵的综合测试体系，更新和改进了传统的测试方法和手段，进一步发展了技术测试技术。

二、虚拟仪器的基本概念

虚拟仪器的广泛地被引入主要基于以下几个基本假设：随着大家国民经济和社会科学移动信息网络技术的快速进步发展，现代移动信息网络技术下的移动测试资源管理系统建设发展必然需要一种具有系统性的能够同时自动实现多种移动应用管理功能的先进管理技术，如舒适的移动操作系统定期数据更新、移动应用平台实时操作的移动系统使用灵活性、资源自动管理定位、系统各个应用模块的自由移动信息资源交换和自动信息组合、系统资源的自动整合重新配置和以及系统现有各种通用标准化系统资源的自动整合分配使用、高效的系统运行、低研发成本和应用成本、版权等。测试系统采用虚拟仪器技术，透明地提高了机器测试技术的应用效率。

虚拟仪器系统中的虚拟测量处理装置主要可以用于测量数据采集。同时，它还可以具有通过测试和计算分析测量数据、发布和传播显示测量结果的多种功能。虚拟数据流的分析和计算输出通过虚拟软件处理系统进行实现。因此，如果你能提供一个完整的外部数据收集，你可以用計算机创建一系列测量设备。我们称这种由计算机组成的数字测量装置为"虚拟仪器"。

在实践中，我们通常可以根据具体的仪器测试管理要求将一个模块化的仪器硬件总线接口卡同时插入模拟计算机的硬件总线接口插槽中，使模拟仪器的硬件测试管理功能和用于模拟仪器图像的控制面板进行控制同时进行转换而成为一个软件测试模块，充分利用共享新的计算机硬件资源，测试、计算和一步分析仪器数据，存储和一步访问仪器数据，一步充分利用显示和一步再现新的计算机硬件空间，同时通过打印和存储管理仪器数据，解决了目前传统化的仪器测试存在的质量问题，慢慢逐步取代了目前传统的基于虚拟硬件的机械测试仪器系统。

三、虚拟仪器的组成及特点

1、硬件部分

虚拟仪器主要功能是是指利用计算机对各种传统的仪器测试处理仪器，编写各种测试仪器功能的具体软件设计;同时，根据具体的仪器测试功能要求，将一个模块化的软硬件测试接口卡全部插入一个计算机的数据总线接口插槽中，通过一个传感器和一个测量控制电路将多个测试仪器对象连接安装到一个模块接口上的卡上，完成一个完整的单机虚拟仪器测试系统。

2、软件部分

软件功能部分测试是传统虚拟化的测试管理系统中最关键的部分，不同技术领域的测试程序员往往可以通过使用不同的非可编程测试语言软件来自动执行不同的测试功能，如测试信息处理，还或者可以通过使用面板测试控件等来创建各种动态测试按钮、指示器或信息显示窗口等使用可视化测试服务器的界面，软件的功能虚拟化和面板控件对应的是传统虚拟测试管理系统软件中的各种关键测试仪器，但由于这种虚拟自动化的现实测试信息系统技术是完全人人可以自由选择接受的，测试系统管理员和系统开发人员仍然可以通过自己手动定义不同的虚拟测试信息系统管理软件或者功能模块组件来进行自由选择可以进行测试数据处理和测试信息数据分析的各种技术方法，获取不同的虚拟测试系统数据或通过各种图形图示器来自动进行各种虚拟化的测试和数据分析，完成各项测试管理工作。

3、虚拟仪器的特点

虚拟仪器在工业机械质量测试仪器系统设计中的广泛应用，从根本上完全打破了目前传统机械测试仪器设备的所有功能控制设置和系统实现。目前传统机械测试仪器设备的具体功能由设备制造商自己定义，测试对象是固定的。此外，仪器可以执行的任务相对简单。而基于虚拟仪器的测试机器应用测试软件系统不仅实现了硬件功能的高度适应性。测试用户则是可以自由使用不同的或可编程测试语言的并在不可能违反仪器使用程序规则的条件情况下自由转换和直接自由组合不同的测试功能模块，以充分满足不同类型用户的机器测试功能需求和用户个性化测试需求。

4、虚拟仪器在机械工程测试技术中的应用

虚拟仪器的发展非常迅速。为了满足不同的测试要求并分析测试结果，弗吉尼亚亚洲取得了一些成功。它开发了一种光学千分尺，利用虚拟技术测量MEMS中硅盘的强度，该技术可以在微米尺度上进行区分。该系统主要通过数据采集卡传输模拟和数字信号来控制激光器。此外，晶体图像通过图像映射生成，X和Y坐标由pc-step-4cx控制。最重要的是使用LabVIEW图形编程语言进行数据分析、结果生成和控制。

结束语

在计算机平台的帮助下，通过转换软硬件模块或不同设置，软件模块可用于转换计算机资源和系统硬件测试功能，因此，利用虚拟仪器技术将成为未来机器技术发展的主流，并发挥最重要的测试功能。

参考文献

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