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二級注冊計(jì)量師考試專業(yè)實(shí)務(wù)案例分析

汽車專用儀器檢定系統(tǒng)研制

應(yīng)用方案

使用NI 公司的LabVIEW 圖片控制工具包，IMAQ 可視化軟件，研制一臺以筆記本電腦為主體，插入相應(yīng)的DAQ 數(shù)據(jù)采集卡，與形式多樣的各種傳感器組成融為一體的積木化汽車專用儀器設(shè)備檢定測試系統(tǒng)。

介紹

長期以來，汽車行業(yè)安全檢測線國家強(qiáng)制性檢定項(xiàng)目，以工程車為運(yùn)載工具，攜帶大量的各種汽車專用檢定儀器，滿足對汽車制造業(yè)生產(chǎn)第一線儀器不同參數(shù)的計(jì)量檢定。

新近研制的該虛擬儀器檢定、測試系統(tǒng)，采用美國國家儀器公司的LabVIEW 虛擬儀器軟件包設(shè)計(jì)，具有頁面簡捷，易于操作等特點(diǎn)，硬件亦采用該公司配套的多功能數(shù)據(jù)采集卡，具有集成度高、性能超群、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，傳感器選用各國名牌公司產(chǎn)品（如：力傳感器選用美國METTLER TOLEDO 公司產(chǎn)品，光電傳感器選用德國DATRON公司產(chǎn)品，位移傳感器選用德國HBM 公司產(chǎn)品，各傳感器精度控制在0.3‰之內(nèi)），從而系統(tǒng)精良，數(shù)據(jù)處理可信度在同類產(chǎn)品中略高一籌。2012年注冊計(jì)量師考試

LabVIEW 軟件程序設(shè)計(jì)

（1） 高效快捷的設(shè)計(jì)

National Instruments 公司LabVIEW 圖片控制工具包中的“Search Example”（搜索范例）、“Solution Wizard”（解決方案向?qū)В?欄目為用戶提供了一條周密祥盡的編程思路，同時(shí)又是一種方便快捷的使用途徑，許多范例舉一反三，在此基礎(chǔ)上略加改變，就可輕松地成為用戶所需的素材，所以可得到事半功倍的效果。例如，在“ FrequencyMeasurement”（頻率測量）自定義數(shù)據(jù)采集解決方案向?qū)е?，加?“Wheel Diameter Input”（車輪直徑輸入）功能及頻率/車速換算公式，并在數(shù)據(jù)采集卡的CLKB1 端口接入德國DATRON公司光電傳感器產(chǎn)品，在被測車輪鋼圈側(cè)面粘貼反光紙，用來測量車輪的轉(zhuǎn)動速率，即可制作成一臺測量汽車瞬時(shí)車速的儀器。再作一些適當(dāng)變換就能改編成一臺高度精良的車速檢定測試系統(tǒng)。

在編制虛擬儀器框圖程序時(shí)，亦可在“Open VI”（打開虛擬儀器）中查找“Examples”（范例）“Activity”（控件）等欄目內(nèi)直接取用與用戶較近的現(xiàn)成VI子程序，在此基礎(chǔ)上再作適當(dāng)修改。這樣一來可以立即引用成熟的框圖程序，少走編程過程中的彎路，加速整個(gè)開發(fā)周期所用的時(shí)間。例如，汽車制動踏板力、手剎車?yán)z定測試系統(tǒng)，采用“ Single-Point Strain Gauge Measurement” （單點(diǎn)應(yīng)變量測量）范例，再作一些適當(dāng)改編，選用美國METTLER TOLEDO 公司力傳感器產(chǎn)品，就能變換成一臺高度精良的汽車制動力檢定測試系統(tǒng)。

虛擬儀器與單片機(jī)開發(fā)儀器相比，硬件工作量明顯減輕，可節(jié)省大量選購電子元件過程，印刷電路板設(shè)計(jì)難度被簡化，安裝調(diào)試過程中使用的儀器大大地減少了，整個(gè)開發(fā)周期縮短許多倍。另外，儀器的可塑性很大，隨時(shí)隨地可按照實(shí)際情況增減功能，改進(jìn)設(shè)計(jì)方案，其優(yōu)越性是無比的；單片機(jī)開發(fā)的儀器使用若干年后，因?yàn)橛脩籼岢鲂碌囊螅瓉碓O(shè)計(jì)功能不能適應(yīng)變化的環(huán)境而被淘汰；虛擬儀器應(yīng)用若干年后，日積月累，隨時(shí)隨地可以不斷改進(jìn)更新功能，因而越用越完善、越貼近用戶；尤其是當(dāng)單片機(jī)開發(fā)單臺專用儀器時(shí)，開發(fā)專項(xiàng)新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)者積累的感性認(rèn)識被限制在當(dāng)時(shí)的一定范籌內(nèi)，從設(shè)計(jì)到變成儀器，受到時(shí)間跨度和經(jīng)費(fèi)支出的一定程度限制，其可靠性、穩(wěn)定性常造成先天性不足，事后亦難以彌補(bǔ)解決。虛擬儀器的硬件、軟件是常年累月地由一套機(jī)構(gòu)、一個(gè)群體的智慧，是成批量的產(chǎn)物，其成熟性，可靠性，穩(wěn)定性是不容置疑的。而且，軟件中如有不滿足之處，事后彌補(bǔ)輕而易舉徒手之勞。它又是零編程設(shè)計(jì)、模塊化的集成，直觀性強(qiáng)，即使是非計(jì)算機(jī)專業(yè)對口人才，通過簡單培訓(xùn)也能容易地進(jìn)行修改。本應(yīng)用方案在減少開發(fā)時(shí)間和降低成本方面的優(yōu)勢看來，應(yīng)用LabVIEW 優(yōu)越性是確切的。

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