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1、虚拟仪器技术复习1、 虚拟仪器的概念、典型结构，虚拟仪器系统组成级特点概念：虚拟仪器是指，在以通用计算机为核心的硬件平台上，由用户自己设计定义，具有虚拟的操作面板，测试功能由测试软件来实现的一种计算机仪器系统。典型结构 基于数据采集卡的虚拟仪器基于GPIB总线方式的虚拟仪器基于VXI总线方式的虚拟仪器基于PXI总线方式的虚拟仪器基于LXI总线方式的虚拟仪器组成：虚拟仪器的组成包括硬件和软件两个基本要素P2 硬件包括计算机和输入输出设备； 软件包括输入输出接口软件，仪器驱动程序，应用软件；特点：丰富和增强了传统仪器的功能 突出“软件即仪器”的概念 仪器由用户自己定义 开放的工业标准便于构成复杂的
2、测试系统，经济性好2、 传感器的定义及组成定义：能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件和装置。组成：传感器由敏感元件、转换元件、测量电路（信号调节转换电路）三部分组成3、 应变效应，应变式传感器的测量电路及应用当导体或半导体在外界力的作用下发生机械变形时，其电阻值相应发生变化，这种现象称为应变效应。测量电路：直流电桥 交流电桥 应用：将应变片粘贴于被测构件上，直接用来测定构件的应变和应力。将应变片贴于弹性元件上，与弹性元件一起构成应变式传感器。这种传感器常用来测量力、位移、加速度等物理参数。4、 电容式传感器的工作原理、类型及应用电容式传感器是把被测量的变化转换成电容量变化
3、的一种传感器。由绝缘介质分开的两个平行金属板组成的平板电容器，如果不考虑边缘效应，其电容量为：类型：变极距型传感器，变面积式电容传感器，变介质型传感器应用：电子技术的发展，解决了电容式传感器存在的许多技术问题，使电容式传感器不但广泛应用于精确测量位移、厚度、角度、振动等物理量，还应用于测量力、压力、差压、流量、成分、液位等参数，在自动检测与控制系统中也常常用来作为位置信号发生器。 5、 压电效应，压电式传感器的应用某些物质在沿一定方向受到压力或拉力作用而发生改变时，其表面上会产生电荷，若将外力去掉时，它们又重新回到不带电的状态，这种现象就称为压电效应(正)。 在压电材料的两个电极面上，如果加以
4、交流电压，那么压电片能产生机械振动，即压电片在电极方向上有伸缩的现象，压电材料的这种现象称为电致伸缩效应，也叫逆压电效应。应用：压电晶体振荡器； 压电加速度计传感器； 压电式玻璃破碎报警器； 压电式周界报警系统； 压电换能器，发射（扬声器）、接收（麦克风）、收听器、超声波换能器； 6、 光电效应及分类、光敏电阻的工作原理及应用、光敏二极管和光敏晶体管的应用、光电耦合器件的特点及应用光电效应：通常是指物体敏感到由紫外线到红外线的光能量，并将光能转化成电信号的现象。分类：内光电效应: 在光线作用下, 物体的电导性能改变的现象称为内光电效应, 如光敏电阻等就属于这类光电器件； 外光电效应: 在光线作
5、用下, 能使电子逸出物体表面的现象称为外光电效应, 如光电管、光电倍增管就属于这类光电器件；光生伏特效应: 在光线作用下, 能使物体产生一定方向的电动势的现象称为光生伏特效应, 即阻挡层光电效应, 如光电池、 光敏晶体管等就属于这类光电器件。光敏电阻的工作原理:无光照时,光敏电阻值很大,电路中电流很小。当光敏电阻受到一定波长范围的光照时,它的阻值急剧减少,电路中电流迅速增大。应用：带材跑偏检测器用来检测带型材料在加工中偏离正确位置的大小及方向,从而为纠偏控制电路提供纠偏信号,主要用于印染、送纸、胶片、磁带生产过程中。光敏晶体管应用：光电式数字转速表光电耦合器实际上是一个电量隔离转换器， 它具有
6、抗干扰性能和单向信号传输功能，广泛应用在电路隔离、电平转换、噪声抑制、无触点开关及固态继电器等场合（燃气热水器脉冲点火控制器） 7、 超声波传感器工作方式，激光的形成与特点，激光器的种类，智能式传感器的概念超声波传感器使用时的两种形式：直射式、反射式激光是媒质的粒子(原子或分子)受激辐射产生的，但它必须具备下述的条件才能得到。 粒子数反转 激光器的光振荡放大 激光输出激光的特点：高方向性 高亮度单色性好高相干性 激光器的种类很多。按其工作物质可以分为气体、液体、固体、半导体激光器。 所谓智能传感器，就是带微处理器、兼有信息检测和信息处理功能的传感器。智能传感器的最大特点就是，将传感器检测信息的
7、功能与微处理器的信息处理功能有机地融合在一起。从一定意义上讲，它具有类似于人工智能的作用。8、 信号调理的作用，常用放大器类型信号调理:在一般测量系统中信号调理的任务比较复杂，除了实现物理信号向电信号的转换、小信号放大、滤波外，还有诸如零点校正、线性化处理、温度补偿、误差修正和量程切换等，这些操作统称为信号调理（Signal Conditioning），相应的执行电路统称为信号调理电路。信号调理的目的是便于信号的传输与处理。 常用放大器类型：仪用放大器 程控增益放大器 隔离放大器9、 GPIB总线的基本性能，GPIB接口功能及总线分类设备容量 （设备容量是指GPIB接口系统中仪器和计算机的总容
8、量，通常可连接的仪器数目最多为15台；）传输距离 （互连电缆的传输路经总长不超过20m，或者装置数目与装置之间距离的乘积不超过20m；）数传速度 （最高可达1Mbyte/s；）地址容量 （GPIB标准规定采用5个比特位的编码来表示地址，地址容量为31个；）信息逻辑 （总线上信息逻辑采用负逻辑，规定：低电平（+0.8V）为逻辑“1” ，高电平（+2.0V）为逻辑“0” ；）数传方式 （数据传输方式可以为：字节串行、位并行，双向异步传输。）GPIB接口功能听功能(L)： 接收信号、数据；讲功能(T)： 发送信号、数据；控功能(C)： 通过微处理器发布各种命令；源握手功能(SH)： 为讲功能和控功能
9、服务；受握手功能(AH)： 为听功能服务；服务请求功能(SR)：量程溢出、震荡器停止等意外故障发生时，主动向控者提出请求，以进行相应处理；并行点名功能(PP)： 快速查询请求服务装置，速度快；远地/本地功能(RL)：选择远地或本地工作方式；器件触发功能(DT)：产生一个内部触发信号，以启动有关仪器功能进行工作；器件清除功能(DC)：产生一个内部清除信号，使某仪器功能回到初始状态。16条信号线按功能分为 ：8根双向8位数据线3根数据挂钩联络线 5根接口管理控制线10、 VXI总线的技术优势、特点，VXI总线的分类，VXI模块特性，VXI器件分类，VXI总线系统的典型结构技术优势：1)模块式结构；
10、 2)高速数据吞吐量； VXI总线底板数据传输速率理论上可达40Mbyte/s；3)小型化；4)可靠性高，可维护性好；5)适应性、灵活性强。特点：VXI总线的分类：n VME计算机总线n 时钟和同步总线n 模块识别总线n 触发总线n 模拟相加总线n 局部总线n 电源线 VXI模块特性：VXI总线系统的最小物理单元是组建模块，它由带电子元器件和连接器的组件板、前面板和任选的屏蔽壳组成。VXI系统的每个模块都要符合一定的尺寸，且插入主机箱并接牢连接器才能工作。规定的模块尺寸共有有A，B，C，D四种规格。VXI总线器件分为：寄存器基器件 消息基器件 存储器器件 扩展器件VXI总线系统的典型结构：单C
11、PU系统 多CPU系统 独立系统 分层结构仪器系统11、 LabVIEW的含义LabVIEW是美国 NI 公司推出的一种基于G 语言(Graphics Language，图形化编程语言) 的虚拟仪器软件开发工具；12、 LabVIEW8.2开发平台构成使用LabVIEW开发平台编制的程序称为虚拟仪器，简称VIVI由以下3部分构成： 前面板，程序框图，图标和连线板 13、 创建虚拟仪器步骤，调试虚拟仪器的方法，虚拟仪器程序( VI )构成步骤（1）前面板设计 调试（1）运行VI （2）程序框图 （2）清除语法错误（3）数据流编程 （3）高亮显示执行过程（4）功能检验 （4）单步执行（5）保存文件
12、 （5）探针工具（6）断点14、 循环结构与条件结构的应用、特性循环结构主要有： For循环必须指定循环的次数 While循环指定循环退出的条件P102条件结构类似于文本编程语言中的switch语句或if.then.else语句。P10315、 顺序结构的类型，公式节点的使用方法与应用类型：平铺式顺序结构 层叠式顺序结构 公式节点的创建通常按以下步骤进行： 第一步创建公式节点 第二步添加输入、输出端口 第三步输入程序代码16、 字符串的的显示类型与应用显示类型说明正常显示可打印字符以控制字体显示，不可显示字符通常显示为一个小方框代码显示所以补课显示字符显示为反斜杠密码显示每个字符（包括空格在内
13、）显示为星号（*）十六进制显示每个字符显示为其十六进制的ASC值，字符本身并不显示应用：将一些字符串和数值转换成一个新的输出字符串。 17、 数组的含义，数组的创建方法与应用数组是相同类型数据元素的有序集合。创建方法：（1）前面板上创建数组 （2）程序框图上创建数组应用：用于求一个一维数组和一个二维数组的长度 利用创建数组函数组建数组 从一个二维数组中取出一部分元素18、 簇的含义，簇的创建方法与应用簇是由不同类型的数据元素组成的一种数据类型。 簇的创建（1）前面板上创建簇（2）程序框图上创建簇应用：将几个不同的数组类型组成一个簇 将一个簇中的各个元素值分别取出19、 局部变量的含义，局部变量的创建，局部变量的特点局部变量：只能在同一个VI中使用的变量。创建局部变量的方法有两种:（1）直接为前面板对象创建局部变量；（2）通过函数选板创建局部变量。 特点：（1）局部变量只能在同一个VI中使用，其生存期与它所在的VI模块密切相关，VI停止运行，在此VI内定义的局部变量自动消失；（2）局部变量必须依附在一个前面板对象上。一个前面板对象可以建立多个局部变量，但一个局部变量只能有一个端点与
