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1、常州信息职业技术学院电子与电气工程学院“LabVIEW软件在企业中的实践应用和调研”实践报告一、活动背景在这个漫长的暑假中，我接受了学院团委的倡议，积极参加暑期社会实践活动。作为一名未来要迈入社会的大学生，深入社会、了解所学知识在企业中的应用情况是必修的功课；同时调研企业人才需求状况，真正了解企业需要什么样的人才，这样才能促使我们在有限的大学生活里有目标有方向地学习，不断丰富自身专业知识，提升综合实力，毕业后才能真正融入社会，对社会有所贡献。由于我们电气自动化专业在大二学习了虚拟仪器应用技术这门课程，它借助于LabVIEW软件开发平台，引领了测试测量领域的最前沿技术。因此，我们选择AAC Ac
2、oustic Technologies Holdings Inc.(瑞声科技控股有限公司)全球最大的声学元器件制造商， 学习其利用LabVIEW平台开发的各种典型测试测量系统。二、活动目的1、了解电气自动化技术专业的虚拟仪器技术和LabVIEW软件在高科技企业中的应用，以及学习典型测试测量系统在行业中的实践应用；2、调查学习瑞声科技控股有限公司的企业文化，从而扩展了解行业企业文化，以及本专业在行业企业中的岗位需求状况，详细了解对应岗位对专业人才的具体要求。三、暑期社会实践组织实践分队：“LabVIEW软件在企业中的实践应用和调研”小分队指导老师：陈琳小队成员：郑泽群 辛达洲 黄冲 庄利 王春香
3、 贺恒滇实践地点：瑞声科技控股有限公司四、LabVIEW软件简介美国国家仪器公司NI（National Instruments）提出的虚拟测量仪器（VI）概念，引发了传统仪器领域的一场重大变革，使得计算机和网络技术得以长驱直入仪器领域，和仪器技术结合起来，从而开创了“软件即是仪器”的先河。LabVIEW（Laboratory Virtual instrument Engineering Workbench）是一种图形化的编程语言的开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发的，类似于C和BASIC开发环境，LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。使用它进行原理研
4、究、设计、测试并实现仪器系统时，可以大大提高工作效率。LabVIEW广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。LabVIEW集成了与满足GPIB、VXI、RS-232和RS-485 协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能。它还内置了便于应用TCP/IP、ActiveX等软件标准的库函数。这是一个功能强大且灵活的软件。利用它可以方便地建立自己的虚拟仪器，其图形化的界面使得编程及使用过程都生动有趣。LabVIEW最初就是为测试测量而设计的，因而测试测量也就是现在LABVIEW最广泛的应用领域。经过多年的发展，LabVIEW在测试测量领域获得了广泛的承认。至今，大
5、多数主流的测试仪器、数据采集设备都拥有专门的LabVIEW驱动程序，使用LabVIEW可以非常便捷的控制这些硬件设备。同时，用户也可以十分方便地找到各种适用于测试测量领域的LabVIEW工具包。这些工具包几乎覆盖了用户所需的所有功能，用户在这些工具包的基础上再开发程序就容易多了。有时甚至于只需简单地调用几个工具包中的函数，就可以组成一个完整的测试测量应用程序。目录AAC简介5AAC主要测试平台研究7LabVIEW软件在测试平台中的应用实例11AAC企业文化调研与分析15AAC企业人才需求情况调研与分析16实践小结19AAC简介AAC Acoustic Technologies Holdings
6、 Inc.(瑞声科技控股有限公司)是全球最大的声学元器件制造商，也是全球领先的通讯及消费类电子产品的微型元器件及整体方案提供商。AAC集团主要生产受话器、扬声器、微型麦克风、摄像头、耳机、振动马达、陶瓷元器件、无线射频等，产品种类覆盖移动通信、IT产品、消费电子、家用电器、汽车和医疗仪器等行业，瑞声科技集团服务于30多家世界知名品牌。AAC集团总部设在中国深圳，在国内外拥有超过30家子公司,生产基地、销售以及售后点分布在中国大陆的上海，常州，苏州，沭阳，如皋，北京；亚太的韩国，台北，新加坡，香港，日本；欧洲的瑞典、德国、芬兰；美国的圣荷西，三藩市和芝加哥。AAC集团在全球有7大研发中心，分布在
7、深圳、常州、南京、台湾、韩国、日本和新加坡。AAC集团下属九个分公司，其中常州有五家大型子公司：瑞声光电科技（常州）有限公司、瑞声声学科技（常州）有限公司、瑞声精密制造科技（常州）有限公司、常州美欧电子有限公司、泰瑞美电镀科技（常州）有限公司。AAC与中国领先的声学研究大学南京大学合作，并且与其他知名院校也有合作项目，公司内部建立了博士后工作站，致力于人才的持续发展和培养。AAC集团秉承着“创新、诚信、效率、责任”的企业文化，高效的管理团队引领瑞声不断超越。目前，该公司与我院也建立了校企合作关系，有多个合作项目，主要应用虚拟仪器技术平台和LabVIEW编程软件实现各种测试系统。AAC主要测试平
8、台研究LabVIEW集成与满足了GPIB、VXI、RS-232和RS-485 协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能。因此，AAC研发部门以LabVIEW作为软件开发平台，主要选择NI公司的PXI、PCI等系列的数据采集板卡，开发各种测试测量系统，对测试信号进行分析和处理。在实验室工作人员张晨女士的介绍下，我们了解到现代化电子工厂车间批量生产的PCB电路板，除了要进行ICT测试外，还要做最终打包出厂前的功能测试FCT(Functional Circuit Test)。利用NI公司的PXI数据采集板卡和LabVIEW软件构建的一套完整的包含音频、视频及各种电压、电流、频率、开关量等等的综合性全自动
9、功能测试平台，可实现对各种不同的PCB电路板的FCT功能测试。通过该平台无需频繁更换测试硬件，新产品加入时，只需更换一个ATE测试夹具，按照PXI板卡的硬件资源分配，对测试夹具的插针进行连线到其界面接口，最后修改相应的测试软件即可实现对PCB板的全自动测试。利用PXI构建的FCT功能测试台，虽然结构复杂，信号量较多，但是设计架构合理，功能强大，易于修改，同时实现了资源共享，并且稳定可靠。以下是对测试平台数据采集板卡的详细学习。1、 PXI-4461PXI-4461是NI推出的首款用于PXI平台的24位模拟输入/输出数据采集模块，此动态信号采集模块为音频和NVH测试应用带来尖端的性能。在进行声音
10、和振动测量时，可以使用这一最新的模块同步生成和采集高精度的动态信号。 PXI-4461模块的特点在于其24位delta sigma 转换器，能在204.8 kS/s的92 kHz输入带宽状态下提供接近120 dB动态范围。它的2个微分输出通道可生成高达92 kHz的频率，是例如正弦扫频等混合器控制和激发响应测试的理想之选。为了确保能完成精确音频测量的最高精确度，PXI-4461动态信号采集模块包含了用于麦克风和加速计的微分输入、防混叠保护功能和集成电子压电(IEPE)信号调理。 为了加快声音和振动应用的开发速度，可以把PXI-4461模块和NI LabVIEW 7 Express图形化开发环境
11、以及全新LabVIEW声音和振动工具包3.1版（LabVIEW Sound and Vibration Toolkit 3.1）结合使用，该工具包提供了50个现成的例程。可以运用这些工具创建用于频响测试，正弦扫频分析，失真特性分析等完整的系统，用于例如NVH测试和音频测试等。有了这一全新的用于PXI的DSA模块，完全可以使用PXI平台完成高质量、高精度的音频测量。” PXI44612、 USB6221NI USB-6221是一款USB高性能M系列多功能DAQ模块，在高采样率下也能保持高精度。 NI USB-6221是数据记录类应用和配合NI信号调理进行传感器测量的理想选择。NI USB-622
12、1为移动应用或空间上有限制的应用专门设计。其即插即用的安装最大程度地降低了配置和设置时间，同时它能直接与螺丝端子相连，从而削减了成本并简化了信号的连接。该模块还具有新的NI信号数据流技术，实现了USB总线上类似DMA的双向高速数据流操作。主要性能参数如下：250 Ks/s、16位、16路16路模拟输入、16位分辩率250Ks/s采样速率2路模拟输出、更新速率833Ks/s24路数字I/0（8路高速可达1 MHZ）2个32位计数器/定时器支持USB 2.0、需外部供电 3、 PCI-4461NI PCI-4461是一款专为声音和振动应用而设计的高精度数据采集模块。该模块具有24位sigma-de
13、lta模数转换器和24位模拟输出，是激发/响应类应用包括声音和结构测试的理想之选。NI PCI-4461具有118dB的动态范围和六个不同的增益设置，用于有很高动态范围的麦克风，加速度和其他变换器的精确测量。可使用PCI-4461的其它常见应用包括音频放大器和生产仪器测试、振动台控制、振动分析和机器情况监测。用于高通道数系统的多仪器同步将PCI-4461与其它PCI-4461板卡同步，创建具有6路同步输入和6路同步输出的系统（需要3块PCI-4461板卡）。另外，也可同步其它动态信号采集(DSA)板卡，如4路输入的PCI-4462与PCI-4461同步，创建10条同步输入和2条同步输出的系统（
14、需要1块PCI-4461板卡和2块PCI-4462板卡）。结合应用LabVIEW声音及振动工具包用于声音测量、分数倍频程分析、正弦扫频分析、声级测量、频率分析、频率响应测量和瞬态分析。可视化功能包括瀑布显示、色图显示、倍频程图示和量值/相位显示。LabVIEW软件在测试平台中的应用实例基于LabVIEW的受话器与扬声器的声音信号采集与分析受话器、扬声器作为手机的重要零部件,生产过程中进行严格和精确的测试是不可缺少的环节。而基于虚拟仪器技术的手机受话器、扬声器测试系统从根本上解决了传统测试方式中所存在的成本高、柔性差和效率低等弊端。AAC集团采用LabVIEW作为开发平台，建立以工业控制计算机为
15、核心，包含了机械、自动控制及测试等多种技术的先进的测控系统。由于 PXI-4461是动态信号采集模块，可以为音频测试应用带来尖端的性能，AAC集团的扬声器测控系统使用这一最新的模块同步生成和采集高精度的动态信号使检测精确并效率。以下是对AAC集团开发的基于虚拟仪器的扬声器测控系统的具体解析：扬声器在音频范围（20Hz2000Hz）的激励信号下的声音信号被麦克风采集，通过信号调理装置（放大器、滤波器等）处理麦克风采集的声音信号，再由PXI4461数据采集板卡的不同通道采集扬声器表现出来的不同的性质，再由LabVIEW读取并分析采集到的声音参数（频率响应、失真度、阻抗、TS机械参数），LabVIEW再作为上位机将分析得到的数据传达给下位机PLC300，再由PLC300控制机械手对扬声器产品执行封装或回收操作。模块分析：1参数配置模块：初始化程序中扬声器的测试内容参数，如
