自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)原理應(yīng)用和發(fā)展?fàn)顩r的研究
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本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/193686.htm
圖2典型ATS結(jié)構(gòu)概念示意
3.1 現(xiàn)代自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)組建的關(guān)鍵技術(shù)
由于現(xiàn)代微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，檢測(cè)技術(shù)與計(jì)算機(jī)深層次的結(jié)合引起了檢測(cè)儀器領(lǐng)域的革命，全新的儀器結(jié)構(gòu)概念和檢測(cè)設(shè)備組建方式不斷更新?，F(xiàn)代檢測(cè)設(shè)備組建的關(guān)鍵技術(shù)主要集中在以下幾點(diǎn)。
一、程控接口技術(shù)
如何實(shí)現(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)與被測(cè)設(shè)備間的自動(dòng)連接，是實(shí)現(xiàn)檢測(cè)過(guò)程自動(dòng)化的關(guān)鍵。用計(jì)算機(jī)程序控制的接口單元（PIU）是解決這一問(wèn)題的重要手段。這種程控接口（PIU）包括一組通用的連接點(diǎn)，并配有所需的緩沖器和多路分配器，用于完成三項(xiàng)基本任務(wù)。
1、發(fā)生、調(diào)理（如衰減、緩沖、變換等）模擬與數(shù)字激勵(lì)，并將激勵(lì)引導(dǎo)到相應(yīng)的被測(cè)裝置；
2、把從相應(yīng)的被測(cè)裝置引線來(lái)的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)理并引導(dǎo)到自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)；
3、將程控負(fù)載加到相應(yīng)的被測(cè)裝置引線上。
簡(jiǎn)言之，程控接口在程序控制下，能夠把任何檢測(cè)系統(tǒng)功能引導(dǎo)到任何被測(cè)設(shè)備，并能完成檢測(cè)。
二、虛擬儀器技術(shù)
80年代末期，美國(guó)NI（National Instrument）公司提出了虛擬儀器的概念：在一定的硬件平臺(tái)下，利用軟件在屏幕上生成虛擬面板，在軟件導(dǎo)引下進(jìn)行信號(hào)采集、運(yùn)算、分析和處理，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)儀器的各種功能。
虛擬儀器是計(jì)算機(jī)技術(shù)同儀器技術(shù)深層次結(jié)合產(chǎn)生的全新概念的儀器，是對(duì)傳統(tǒng)儀器概念的重大突破。傳統(tǒng)儀器的主要功能模塊都是以硬件（或固化的軟件）的形式存在的，而虛擬儀器是具有儀器功能的軟硬件組合體。虛擬儀器系統(tǒng)的功能可根據(jù)軟件模塊的功能及其不同組合而靈活配置，因而得以實(shí)現(xiàn)并擴(kuò)充傳統(tǒng)儀器的功能。
三、專家系統(tǒng)
自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)與專家系統(tǒng)的結(jié)合也是自動(dòng)檢測(cè)領(lǐng)域的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)。專家系統(tǒng)作為人工智能的重要組成部分，于五十年代產(chǎn)生，到八十年代形成人工智能這一完整的學(xué)科體系。美國(guó)在八十年代中期就率先將專家系統(tǒng)引入航空機(jī)載設(shè)備的檢測(cè)，效果良好。專家系統(tǒng)與典型自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備的結(jié)合，將大大提高故障分析判斷能力，提高設(shè)備維修保障效率。
四、現(xiàn)場(chǎng)故障檢測(cè)技術(shù)
現(xiàn)代機(jī)載設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)是微處理器和大規(guī)模集成電路的應(yīng)用日益普遍，現(xiàn)場(chǎng)故障檢測(cè)也就越加顯得重要。為了便于現(xiàn)場(chǎng)維修，正在開(kāi)發(fā)、研究諸如特征分析、邏輯分析、電路模擬、內(nèi)在診斷等現(xiàn)場(chǎng)故障檢測(cè)技術(shù)。例如，采用“特征分析技術(shù)”，在電路圖的有關(guān)節(jié)點(diǎn)，標(biāo)明“特征”，由設(shè)備本身產(chǎn)生激勵(lì)，用一種簡(jiǎn)單的、無(wú)源的檢測(cè)儀器—特征分析儀，就能迅速地在現(xiàn)場(chǎng)找出故障，定位到元器件，從而大大地簡(jiǎn)化了維修現(xiàn)場(chǎng)的故障診斷，有效地提高了設(shè)備的戰(zhàn)備率。
五、開(kāi)放、可互操作的ATS實(shí)現(xiàn)技術(shù)
所謂ATS的可互操作性是指兩個(gè)以上的系統(tǒng)或部件可以直接、有效地共用數(shù)據(jù)和信息。就一般的ATS結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，其互操作性主要體現(xiàn)在可以共用TPS和ATE的資源，可以共用一個(gè)底層的診斷子系統(tǒng)，可以支持多種運(yùn)行環(huán)境和語(yǔ)言。所謂系統(tǒng)的開(kāi)放性是指：其功能部件采用廣泛使用的標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議，從而可在不同的系統(tǒng)中使用，可以與其它系統(tǒng)中的部件互操作，軟件可以方便的移植；其接口也符合廣泛使用的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范或協(xié)議，或具有完全明確的定義，從而通過(guò)插入新的功能部件，即可增加、擴(kuò)展和提高系統(tǒng)的性能。
4基于PC的虛擬儀器技術(shù)
一、虛擬儀器的定義及構(gòu)成
一般說(shuō)來(lái)將傳統(tǒng)儀器的硬件和最新計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)充分結(jié)合起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)并擴(kuò)展傳統(tǒng)儀器的功能。因此，將數(shù)據(jù)采集卡插入計(jì)算機(jī)空閑的擴(kuò)展槽中，利用軟件在屏幕上生成虛擬面板，在軟件引導(dǎo)下進(jìn)行信號(hào)采集、運(yùn)算、分析和處理，實(shí)現(xiàn)儀器功能并完成檢測(cè)的全過(guò)程，這就是所謂的虛擬儀器。與傳統(tǒng)儀器的比較如表1。
表1 虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器的比較
虛擬儀器 | 傳統(tǒng)儀器 |
核心是軟件 | 核心是硬件 |
開(kāi)發(fā)和維護(hù)費(fèi)用低 | 開(kāi)發(fā)和維護(hù)費(fèi)用高 |
技術(shù)更新周期短 | 技術(shù)更新周期長(zhǎng) |
可重用性、可配置性強(qiáng) | 功能單一、可配置性差 |
數(shù)據(jù)可編輯、存儲(chǔ)、打印 | 數(shù)據(jù)無(wú)法直接處理 |
易于與其它設(shè)備通訊 | 不易實(shí)現(xiàn)通訊 |
功能由用戶自己定義 | 功能由廠家預(yù)先定義 |
虛擬儀器系統(tǒng)的基本構(gòu)成框圖如圖3所示。目前較為常用的虛擬儀器系統(tǒng)有PC總線方式、GPIB通用接口總線方式和VXI總線方式等多種類型。
1、PC總線插卡型虛擬儀器
基于PC總線插卡型虛擬儀器它借助于插入計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)采集卡與專用的軟件相結(jié)合，完成檢測(cè)任務(wù)，充分利用了計(jì)算機(jī)的總線、機(jī)箱、電源及軟件。典型插卡型虛擬儀器由傳感器、信號(hào)調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集卡、計(jì)算機(jī)四部分組成。多層電路板、可編程儀器放大器、即插即用、系統(tǒng)定時(shí)控制器、多數(shù)據(jù)采集板、實(shí)時(shí)系統(tǒng)集成總線、具有雙緩沖區(qū)的高速
數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)高速傳送中斷、DMA等技術(shù)應(yīng)用，使數(shù)據(jù)采集卡能保證很高的準(zhǔn)確度與可靠
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圖3 虛擬儀器系統(tǒng)構(gòu)成框圖
評(píng)論