汽车电子仪表虚拟测试系统
其线性、精度、重复性、响应速度等性能指标难以有根本的突破。现在看来，十字交叉动磁式仪表肯定是第3代汽车仪表发展的尽头，必将让位于第4代全数字式汽车仪表¨1。汽车仪表是汽车与驾驶员进行信息交流的窗口，也是汽车高精尖技术的主要部分，各国一直在努力开发汽车仪表技术，并不断取得新的发展。目前国内汽车仪表行业在整体上仍滞后于整车的发展，“散、乱、差"的状况尚未改变，与国外相比有很大的差距，表现在产品技术水平低，造型单调产品质量可靠性和耐久性差，制造工艺落后，产品检测不完善，数字化程度低等方面。我国的汽车仪表与国外发达国家相比，技术水平有相当大的差距。例如，当今国外发达国家普遍使用全数字式汽车仪表，而且绝大部分是步进电动机式汽车仪表，并且正积极准备向更高方向发展。而国内真正民族汽车仪表厂，还没有批量生产出该类型的仪表，只有德国VDO公司和美国德科公司在我国设厂生产。虽然国内汽车仪表界一致看好全数字式汽车仪表。但我国民族汽车仪表生产厂家从事汽车仪表设计的工程技术人员，绝大部分还不具备这方面的知识能力，自主开发还不具备技术条件。目前国内车辆仪表数字化水平还不高，绝大部分仪表还是模拟式的，而大多数模拟仪表表头的体积较大、数量多，使得显示系统拥挤不堪，影响美观；另外一些模拟仪表故障率高，增加了用户的经济负担，减小了车辆行使的安全系数。而随着电子技术的广泛应用，传统汽车仪表逐渐被微处理器为核心的电子控制数字仪表取代已成为必然趋势。汽车仪表产品的更新换代势在必行，进行技术创新，寻求和确定我国汽车仪表产品的发展方向，研制开发新一代汽车仪表产品，有利于迅速提高我国汽车仪表产品的技术设计能力和生产制造水平。汽车将会越来越多地采用各种用途的电子化仪表，造型新颖别致和功能强大的电子化仪表将是今后车用仪表的发展趋势和潮流。鉴于我国汽车仪表的这种现状，而车辆仪表是驾驶员与汽车进行信息交流的重要接口和界面，是车辆安全行驶的重要保证。人们提出了虚拟仪表的方案。 2．1虚拟仪器概述
随着微电子技术、计算机技术、软件技术、网络技术的高度发展及其在电子测量技术与仪器上的应用，新的测试理论、新的测试方法、新的测试领域以及新的仪器结构不断出现，在许多方面已经冲破了传统仪器的概念，电子测量仪器的功能和作用发生了质的变化。在这种背景下，八十年代末美国成功研制出了虚拟仪器(Virtual Instrument，简称VI)。所谓的虚拟仪器，由美国国家仪器公司(NI)于1986年首次提出，就是用户在通用计算机平台上，根据需求定义和设计仪器的测试功能，使得使用者在操作这台仪器时，就像是操作一台他自己设计的仪器一样。虚拟仪器的概念打破了传统仪器由厂家定义，用户无法根据自己的要求而改变其相应功能的工作模式，使得用户可以根据自己的需求，设计自己的仪器系统，在虚拟测试系统和仪器设计中尽量用软件代替硬件，充分利用计算机技术来实现和扩展传统测试系统和仪器的功能。“软件就是仪器"是虚拟仪器概念简单、也是本质的表述。更简单地说，基于计算机的自动测试仪器就是虚拟仪器。 2．2虚拟仪器的发展
虚拟仪器技术是现代计算机系统和仪器系统技术相结合的产物，是当今计算机辅助测试(CAT)领域的一项重要技术。它推动着传统仪器朝着数字化、模块化、网络化的方向发展。虚拟仪器发展至今，大体可分为四个阶段：模拟仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器。 代模拟仪器，如指针式万用表、晶体管电压表等，它们的基本结构是电磁机械式的，借助指针来显示终结果。
第二代数字化仪器，这类仪表目前相当普及，如数字电压表、数字频率计等，这类仪器将模拟信号的测量转换为数字信号的测量，并以数字方式输出终结果，适用于快速响应和较高准确度的测量。
第三代智能仪器，这类仪器内置微处理器，既能进行自动测试，又具有一定的数据处理能力，可取代部分脑力劳动，习惯上称为智能仪器。它的功能模块全部都是以硬件或固化软件的形式存在，无论是开发还是应用，都缺乏灵活性。
第四代虚拟仪器，继NI公司开发出虚拟仪器之后，美国惠普(HP)公司、Tektronix公司、Racal公司等也相继推出了多种总线系统的虚拟仪器，并在短短的十余年间，便占有了世界仪表仪器市场40％左右的份额，虚拟仪器是现代计算机技术、通信技术和测量技术相结合的产物，是传统仪器观念的一次巨大变革，是未来仪器产业发展的一个重要方向，将无庸质疑地取代传统硬件化的电子仪器成为下一世纪仪器发展的方向。 2．3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，硬件主要功能是获取真实世界中的被测信号，而软件的作用是控制实现信号采集、分析、处理、显示等功能，并将其集成为仪器操作与运行的命令环境。按构成虚拟仪器的接口总线不同，可分为数据采集插卡式(DAQ)虚拟仪器、RS232／RS422虚拟仪器、并行接口虚拟仪器、USB虚拟接口仪器、GPIB虚拟仪器、VXI虚拟仪器、PXI虚拟仪器以及新的IEEEl394接口虚拟仪器等。虚拟仪器的软件开发环境是虚拟仪器的技术的重要组成部分。一般而言，目前的常用的可视化编程语言Visual C++、Visual Basic等都可用作虚拟仪器的软件开发环境，但是虚拟仪器软件开发环境主要是面向测试工程人员而非专业的编程人员，因此首先起编程必须简单、易于理解和修改，其次，它必须要有强大的人机交互界面设计能力和数据可视化分析能力，提供丰富的仪器和总线接口驱动程序。以NI公司的LabVIEW和HP公司的HP_-v髓为代表的新一代图形化编程语言环境是目前开发虚拟仪器的佳软件平台。与传统的编程语言相比，图形化语言具有以下主要特点：
①系统提供各种测试、控制和数据分析功能模块的图标，用户可根据实际需要来进行定义或设置这些图标；
②编程过程就是设计和定义程序流程图，通过连接代表各种功能模块的图标来建立具体的应用程序；
③为仪器模拟面板设计、数据可视化分析提供了许多专门工具或对象，简化了系统开发程序，缩短的开发周期。
【咨询电话】028- 68627808
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【E_mail】sales-1@pfau***
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随着微电子技术、计算机技术、软件技术、网络技术的高度发展及其在电子测量技术与仪器上的应用，新的测试理论、新的测试方法、新的测试领域以及新的仪器结构不断出现，在许多方面已经冲破了传统仪器的概念，电子测量仪器的功能和作用发生了质的变化。在这种背景下，八十年代末美国成功研制出了虚拟仪器(Virtual Instrument，简称VI)。所谓的虚拟仪器，由美国国家仪器公司(NI)于1986年首次提出，就是用户在通用计算机平台上，根据需求定义和设计仪器的测试功能，使得使用者在操作这台仪器时，就像是操作一台他自己设计的仪器一样。虚拟仪器的概念打破了传统仪器由厂家定义，用户无法根据自己的要求而改变其相应功能的工作模式，使得用户可以根据自己的需求，设计自己的仪器系统，在虚拟测试系统和仪器设计中尽量用软件代替硬件，充分利用计算机技术来实现和扩展传统测试系统和仪器的功能。“软件就是仪器"是虚拟仪器概念简单、也是本质的表述。更简单地说，基于计算机的自动测试仪器就是虚拟仪器。 2．2虚拟仪器的发展
虚拟仪器技术是现代计算机系统和仪器系统技术相结合的产物，是当今计算机辅助测试(CAT)领域的一项重要技术。它推动着传统仪器朝着数字化、模块化、网络化的方向发展。虚拟仪器发展至今，大体可分为四个阶段：模拟仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器。 代模拟仪器，如指针式万用表、晶体管电压表等，它们的基本结构是电磁机械式的，借助指针来显示终结果。
第二代数字化仪器，这类仪表目前相当普及，如数字电压表、数字频率计等，这类仪器将模拟信号的测量转换为数字信号的测量，并以数字方式输出终结果，适用于快速响应和较高准确度的测量。
第三代智能仪器，这类仪器内置微处理器，既能进行自动测试，又具有一定的数据处理能力，可取代部分脑力劳动，习惯上称为智能仪器。它的功能模块全部都是以硬件或固化软件的形式存在，无论是开发还是应用，都缺乏灵活性。
第四代虚拟仪器，继NI公司开发出虚拟仪器之后，美国惠普(HP)公司、Tektronix公司、Racal公司等也相继推出了多种总线系统的虚拟仪器，并在短短的十余年间，便占有了世界仪表仪器市场40％左右的份额，虚拟仪器是现代计算机技术、通信技术和测量技术相结合的产物，是传统仪器观念的一次巨大变革，是未来仪器产业发展的一个重要方向，将无庸质疑地取代传统硬件化的电子仪器成为下一世纪仪器发展的方向。 2．3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，硬件主要功能是获取真实世界中的被测信号，而软件的作用是控制实现信号采集、分析、处理、显示等功能，并将其集成为仪器操作与运行的命令环境。按构成虚拟仪器的接口总线不同，可分为数据采集插卡式(DAQ)虚拟仪器、RS232／RS422虚拟仪器、并行接口虚拟仪器、USB虚拟接口仪器、GPIB虚拟仪器、VXI虚拟仪器、PXI虚拟仪器以及新的IEEEl394接口虚拟仪器等。虚拟仪器的软件开发环境是虚拟仪器的技术的重要组成部分。一般而言，目前的常用的可视化编程语言Visual C++、Visual Basic等都可用作虚拟仪器的软件开发环境，但是虚拟仪器软件开发环境主要是面向测试工程人员而非专业的编程人员，因此首先起编程必须简单、易于理解和修改，其次，它必须要有强大的人机交互界面设计能力和数据可视化分析能力，提供丰富的仪器和总线接口驱动程序。以NI公司的LabVIEW和HP公司的HP_-v髓为代表的新一代图形化编程语言环境是目前开发虚拟仪器的佳软件平台。与传统的编程语言相比，图形化语言具有以下主要特点：
①系统提供各种测试、控制和数据分析功能模块的图标，用户可根据实际需要来进行定义或设置这些图标；
②编程过程就是设计和定义程序流程图，通过连接代表各种功能模块的图标来建立具体的应用程序；
③为仪器模拟面板设计、数据可视化分析提供了许多专门工具或对象，简化了系统开发程序，缩短的开发周期。
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