基于虚拟仪器的自动测试系统的研究

基于虚拟仪器的自动测试系统的研究

宫维[1]2008年在《基于虚拟仪器的SPWM信号源及IGBT测试系统研究》文中研究指明随着现代电力电子技术的发展,新型功率开关器件IGBT成为近年来发展最快并被广泛应用的电力电子器件。IGBT具有耐压高、电流大、开关频率高、通态压降小等优越性能,目前国内尚无IGBT的测试系统制造商。本文旨在通过对IGBT的SPWM信号源及IGBT测试系统的研究,为生产IGBT的厂家提供可借鉴的测试方法。变频调速技术是在电力电子和微电子技术以及计算机技术的基础上发展起来的一种高新技术,而SPWM技术是变频调速技术的核心技术之一,IGBT是变频调速的重要电力电子元器件。准确的测试IGBT参数需要精确的SPWM信号源。本文的主要工作及成果如下:本文结合自动测试技术、虚拟仪器技术和变频调速技术,通过LabVIEW软件编程,实现了基于PC机和数据采集卡的SPWM信号源。并对基于虚拟仪器的IGBT自动测试平台搭建进行了讨论。实验结果表明基于虚拟仪器的SPWM信号源的载波频率在100Hz—10KHz范围内连续可调,运用到测试系统中,可以大大提高测试系统的灵活性,通过对基于虚拟仪器的IGBT测试系统研究可知,采用虚拟仪器组建的测试系统,测试方法灵活、快速,在电子元器件参数的检测领域有广阔的应用前景。

梁皖贵[2]2007年在《基于虚拟仪器的信号设备测试系统故障检测及误差分析》文中提出在一切静态测量与动态测量中不可避免的都会产生测量误差,而虚拟仪器信号设备测试系统也不是理想的仪器,系统中的器件(如继电器阵列)经过长期使用后,不可避免会出现故障,这些都会影响到测试系统的正确性和精确度。因此,研究测量及测试系统的故障检测与误差分析,以有效减少故障和误差对测试结果的影响,提高测试精度成为必需。本课题是在虚拟仪器信号设备自动测试系统的研发基础上,针对此系统的故障检测与误差校准功能进行开发。首先,在自动测试系统中加入了高精度的检测信号源,并利用虚拟仪器信号设备自动测试系统本身强大的激励与测量功能,针对测试系统的开关量输出通道、模拟量输出通道及数据采集通道这些系统主要的功能模块,设计并实现了故障检测功能;其次,经分析可知,虚拟仪器的误差主要为系统误差,是以误差传递系数的形式出现的,而虚拟仪器本身的特点是“软件即仪器”,从而可通过一系列的校准测试获得虚拟仪器测试系统的误差传递系数,再由虚拟仪器灵活高效的软件功能,在对采集到的数据进行处理时使用误差传递系数对测试系统进行修正,可提高测试结果的精度。目前,该信号设备自动测试系统已经研发完毕,并于2006年9月起在广铁集团电务处现场试用。系统使用方便,工作稳定可靠。经过系统误差校准后测试精度提高至0.1%,达到了预期技术指标要求,并通过了广铁集团科委组织的科技成果鉴定。

尉易庆[3]2017年在《基于LabVIEW的多传感器调理电路测试系统的设计与实现》文中提出为满足冲击、噪声、温度传感器调理电路的性能测试,设计了基于虚拟仪器LabVIEW的测试系统。该系统由信号源卡、万用表卡、开关量卡、PXI机箱及主控卡组成。测试系统能够对98路传感器调理电路进行性能方面的自动测试,并对测试结果生成报表。测试系统具有人性化的人机交互界面,一键式操作,简化了在测试过程中的繁琐操作,并且测试系统还可以在软件与硬件方面进行功能的拓展。系统的设计首先从测试需求出发,明确测试系统的组成和各个模块的功能。然后对系统进行整体方案设计,并对系统中硬件的选用进行了介绍。之后对测试系统从硬件与软件方面分别进行了分析,硬件方面主要从万用表卡、信号源卡、开关量卡方面进行了介绍和功能的分析。其中万用表卡的作用是对调理电路的直流输出电压、交流输出电压及输出幅值进行测试;信号源卡是为测试系统提供信号发生的装置,主要完成调理电路输入端的信号发生与扫频功能;开关量卡将调理电路与测试系统连接起来,组成闭环测试系统。软件方面主要对LabVIEW软件及其优势进行了介绍,并对软件的调试进行了简单说明。论文着重对测试系统的软件设计进行了介绍和讨论,从测试系统程序的总体设计入手,详细阐述了系统界面的设计以及系统各测试项的程序设计。系统根据测试需求将测试项分为零位电压及纹波测试、输出幅值测试、限幅测试、幅值衰减测试、输出阻抗测试项,并对系统在设计及测试过程中的问题进行了分析和程序的优化。最后,系统对调理电路进行了自动测试,并对测试结果进行了分析,验证了测试系统设计的合理性、实时性、可靠性。

张元明[4]2012年在《基于LabVIEW的发动机ECU自动测试系统》文中认为随着我国汽车市场日新月异的发展,中国汽车行业越来越看重自主研发的能力。而所说的自主研发其技术的核心还是在汽车发动机及发动机的电子控制系统(ECU),但是随着人们对汽车的舒适度和自动化程度要求的不断提高,发动机电控单元功能的也变得十分复杂,对电控单元各种功能的诊断工作随之变得越来越困难。传统的发动机ECU开发在对其功能模块诊断上基本是通过开发工程师手动调试各种信号,对ECU的各功能引脚逐一测试,使得开发验证的工作量很大,开发周期也很长,基于此现状,一种能够自动配置信号,自动完成ECU功能验证的自动系统的开发就具有很重要实际意义。发动机电控单元功能的诊断测试是发动机电控单元开发阶段的重要工作内容,是初步保证电控单元可靠性的基础,从这个层面上看,发动机电控单元功能测试的可靠性和测试过程的效率直接影响着发动机电控单元的开发周期和其基本性能。本文根据具体的工程开发测试需要,设计了一套完整的发动机电控单元自动测试系统,本文从自动测试系统的整体构架,信号测试走向上给予了详细说明,并且在上位机程序设计上做了细致的介绍。对发动机ECU的测试要求测试系统本身具备一定的灵活性,以备在ECU做了一定更改之后无法完成测,基于此特点的要求,本文选择了虚拟仪器的开发模式,这种仪器的特点和优势将在文章中指出。本文的主要阐述了一套基于LabVIEW开发平台的自动测试系统。主要工作概括为以下几个部分:首先是硬件部分,首先根据发动机ECU的测试信号的自身特点,将其分为7个大类,它们分别是:模拟量信号(A/D)、开关量信号(SW)、SIN、PWM、底端驱动信号(LS)、喷油执行器信号和点火线圈信号。根据对测试信号的分类,对测试信号的测试方法分别做了设计,并在文章中给出了外部测试回路线路图。其次是软件部分,自动测试要求LabVIEW实现自动控制外部仪器设备并实现测试线路自动切换,测试数据现场解析并实时显示,测量结果做现场存储。基于此要求,本文的主要工作可以分为以下几个部分:(1)通过LabVIEW自带的VISA模块发送SCPI程序控制命令,控制34980A开关矩阵和其他一些Agilent信号发生设备,通过对开关矩阵的切换实现对发动机ECU各测试引脚的自动测试。(2)测试数据的实时显示,本论文所设计的测试系统,测试数据的来源主要有叁个部分,第一类是CAN报文。第二类是由Agilent34980A内部数字万用表返回的电压数据。第叁类是由示波器返回的喷油执行器和点火线圈工作的波形数据,对各种途径获得的数据进行处理后实时显示。(3)实验数据解析处理后,在显示的同时要做自动存储,测试系统将测试数据存储到Excel中,以方便用户回放数据,进行下一步分析。该测试系统的可行性已经通过与整车厂的多款发动机ECU的联合调试得到证实,测试系统的测试功能完善、测试数据准确、测试时间少,完全能够满足在发动机ECU开发阶段的测试工作,具有实际的使用价值。

姚成忠[5]2008年在《基于虚拟仪器的IGBT自动测试系统研究》文中研究说明新型功率开关器件IGBT具有耐压高、电流大、开关频率高、通态压降小等优越性能,越来越多地被应用到各类大中功率电力变换装置中,成为现代电力电子技术的主导器件。IGBT的特性参数是衡量IGBT性能的主要指标。IGBT的特性参数具有测试项目多、量程变化大、参数之间相互关联、部分瞬态参数快速突变等特点,使得对IGBT参数的测试尤其是时间参数的测试变得十分困难。目前国内外对IGBT参数的测试大部分靠人工,分步、分时进行,存在速度慢、精度低等缺点。因此研制IGBT的参数自动测试系统,具有重要的意义。本文的主要研究工作和成果如下:1.在深入研究IGBT工作原理的基础上,重点研究了主要参数的测试方法;提出了基于虚拟仪器技术的IGBT参数自动测试系统的设计方案;讨论了测试系统的硬件结构和选用的各种仪器的具体性能及其在系统中的作用。2.构建了以计算机和LabVIEW软件为核心的IGBT自动测试系统,研制了主要参数测试电路。实验验证了该系统的有效性。3.设计了IGBT虚拟仪器测试系统软件,实现了对IGBT主要参数的准确测量;研究了各种PWM算法,研制了虚拟单相SPWM信号发生器,该信号发生器频率在100Hz—10KHz范围内连续可调,为IGBT栅极驱动电路提供可控信号源;探讨了高速IGBT接通、关断时间参数测试方案。

黄晓燕[6]2007年在《基于虚拟仪器的水声自动测试系统的研究与应用》文中提出以虚拟仪器为代表的新型测量仪器改变了传统仪器的思想,它充分利用计算机强大的软硬件功能,把计算机技术和测量技术紧密结合起来,在测试领域得到了广泛的应用。本文将虚拟仪器这项新的技术应用在对声学设备的测量中来,使得较之传统的测量方法更加的简便和高效。 首先从需要解决的问题和研究现状出发,分析了虚拟仪器技术的国内外研究现状。通过探讨自动测试系统的发展历程,分析了最先进的第叁代自动测试系统—虚拟仪器自动测试系统的一般结构、特点及关键技术。 对测试对象—水声换能器的测量参数、校准方法进行了对比分析,选取了比较法作为测试方法,并对测试数据的处理方法进行了较为深入的研究。 组建了基于GPIB总线的第二代自动测试系统和基于NI PCI-4551数据采集卡的第叁代自动测试系统。以LabVIEW作为测试系统的软件开发平台,对系统测试软件进行了设计,实现了测试过程的模块化。 论文最后针对实际的水声换能器进行了测试,对测试结果进行了认真分析。对于系统硬件的选择、连接方式,软件处理方式对测试结果的影响进行了较为深入的讨论。经反复测试证明测试系统的方案是可行和稳定的。

赵汝和[7]2007年在《构建综合性仪器仪表自动检定系统关键技术研究》文中指出随着半导体技术、计算机技术、通信技术、网络技术和软件技术的飞速发展,现代仪器仪表的功能越来越强大,智能化程度和集成度也越来越高,因而高精度的仪器仪表在科学研究、工业生产得到了广泛的应用。为了让这些仪器仪表工作在合格的状态,对它们定期、快速、全面的检定,保证其量值溯源,就是摆在测试工程师面前的一项紧迫任务。手工检定效率低,容易出错,对每一种仪器的检定需要测试工程师翻阅大量的资料,自动测试系统具有准确、快速的测量参数;直观的显示测试结果;自动存储测试数据等特性,是传统的手工测试无法达到的,采用自动测试系统实现对现代仪器、仪表的程控检定将会是仪器检定的必然趋势。在仪器仪表的自动检定系统的硬件的可互换性,以及测试代码的可重用性、可移植一直都是仪器仪表业界研究的热点。由于虚拟仪器概念的出现,虚拟仪器的思想被引入了自动测试系统,出现了虚拟测试系统的概念,虚拟测试系统充分的利用了计算机丰富的资源部件与最新的软件技术来实现和扩充传统测试系统的功能,使得现代测试系统的性能可以有了大大的提高。本课题是在总装专项投资建设基金项目的支持下,首先,本文就国内外自动检定技术和自动测试系统的发展概况进行了简略介绍,并结合课题的目标及现有的资源情况,确立了本文研究的内容:构建综合性自动检定系统关键技术研究。随后,本文研究和讨论了自动测试系统总线技术:GPIB总线和混合总线以及下一代总线技术LXI总线。为仪器仪表综合自动检定系统的硬件方案打下了基础。在第四章开始对通用自动检定系统的软件控制技术:可编程程控仪器标准命令(SCPI)、虚拟仪器软件架构(VISA)、VPP仪器驱动器、IVI仪器驱动器进行了详细的研究,提出了面向信号的仪器驱动器模型。以及自动测试系统集成技术的基础上综合运用数据库技术、虚拟仪器技术等,以混合总线为基础,以通用PC为平台,以VISA为标准I/O软件,采用IVI技术构建了一个综合性仪器仪表自动检定系统。

窦定波[8]2008年在《基于虚拟仪器的PTC性能测试系统的研究》文中提出目前,PTC(正温度系数热敏电阻)元件在越来越多的领域得到了广泛应用。因此,PTC元件主要性能参数的测定,对其理论研究和实际应用都具有十分重要的意义。本文从实际应用出发,针对生产的需要,研究了PTC元件参数的测试方法及测试原理,提出了新的解决方案,即基于虚拟仪器的PTC性能测试系统。虚拟仪器是现代测试技术和计算机技术深层次结合的产物,本文所设计的PTC参数自动测试系统就是基于虚拟仪器开发的,系统可自动完成PTC元件电阻-温度、电流-时间和电压-电流这叁大特性参数的测试与分析,图形的实时显示,数据处理和数据存储的全部过程。本文首先介绍了PTC元件的基本特性、工作原理和典型应用,并对基于虚拟仪器的自动测试技术进行了理论分析,给出了PTC性能测试系统的总体框架。然后,从硬件和软件两方面阐述了本测试系统的设计思路与实现技术。硬件方面,分模块介绍了系统的设计以及各设备的功能和组成;软件方面,先整体介绍了系统软件架构,再分模块详细介绍了本系统功能的具体实现。由实验数据证明,本文所设计的系统实现了多工位PTC元件性能参数的测试,具有数据采集精度高,人机界面友好,稳定性好等特点,达到了生产厂家的需求。

李爱民[9]2008年在《基于PXI总线的虚拟仪器测试系统的设计及其网络化研究》文中研究表明近年来,随着计算机技术与自动测量技术的发展,出现了一种全新的仪器形式——虚拟仪器,它彻底改变了传统仪器的概念,是仪器发展史上的一次巨大变革。本文根据电子测量仪器与自动测试系统的现状和发展趋势,对虚拟仪器及其网络化技术进行了深入的研究,并针对实验室里的传统测试仪器操作复杂、功能固定、测量精度低、难以实现网络连接等问题,提出了基于虚拟仪器的自动测试系统构建方案,最终设计开发了基于PXI总线的网络化虚拟仪器综合测试系统。本文的主要内容包括:(1)介绍了图形化虚拟仪器软件开发平台——LabVIEW,详细分析了PXI总线的特性,进而给出了整个测试系统的组成架构。(2)结合模块化板卡,设计实现了基于PXI总线的虚拟任意波形发生器、虚拟数字示波器以及虚拟数字万用表,并分别进行了调试与分析,给出了它们的性能指标,最后在各独立仪器设计的基础上进行了系统集成。(3)深入探讨了虚拟仪器的网络通信技术,重点研究了DataSocket、Web Server及远程面板技术,并设计实现了基于PXI总线的虚拟仪器测试系统的网络化。本课题设计的虚拟仪器测试系统以软件为核心,与传统仪器相比,具有扩展性好、功能强、开发时间短、测试精度高等优点;同时,通过网络化设计实现了系统的数据共享和远程监控,不仅节省了大量的资源和成本,还进一步拓宽了系统的应用范围。

赵代岳[10]2014年在《基于虚拟仪器的热电池自动检测系统的设计与实现》文中指出热电池,又称热激活储备电池,是一次性使用的固态电解质储备电池,广泛地应用在炮弹引信、导弹、火箭的工作电源装置以及多用途的自控体自动系统的电源中。热电池测试过程较为复杂,需要同时多台仪器配合完成检测,原来主要通过人工连接、调试、读数和记录的测试状况不能满足实际测试要求,同时有些苛刻的检测环境非人力所能及。因此,必须设计实现计算机控制的热电池自动测试系统,实现对热电池的检测工作。论文主要开展了以下工作。首先,完成对虚拟仪器的概念、发展和历史、技术特点以及测控系统结构学习工作,掌握虚拟仪器在自动测控领域的优势和发展趋势,并给出选择PXI作为总线控制方式的优势。然后,对自动测试系统进行设计和实现,根据自动检测系统的总体方案,详细说明基本工作原理,基于上述理论设计搭建硬件平台,主要包括电源模块、PXI总线模块、继电器矩阵模块、恒流源电路模块、信号处理模块、输入输出模块的选型及电路设计。紧接着对外围电缆、机箱结构和关键措施保护给出设计方案,编写软件平台。对软件执行流程、人机交互及测试数据的管理进行编程设计。并自动测试系统进行性能分析,六性分析包括有可靠性分析,维修性分析,安全性设计,保障性设计,环境适应性和测试性分析等。确定产品质量符合生产要求。最后,对自动测试系统进行验证性达标测试。进行误差分析对系统中可能存在误差的地方进行精确的分析处理,确保自动测控系统的精确性。论文创新性地采用虚拟仪器中PXI的总线方式对所设计的硬件模块进行设计分析,提升了测试系统安全性和可靠性,同时保证了测试系统的自动化、通用化、模块化以及标准化的问题。

参考文献:

[1]. 基于虚拟仪器的SPWM信号源及IGBT测试系统研究[D]. 宫维. 合肥工业大学. 2008

[2]. 基于虚拟仪器的信号设备测试系统故障检测及误差分析[D]. 梁皖贵. 北京交通大学. 2007

[3]. 基于LabVIEW的多传感器调理电路测试系统的设计与实现[D]. 尉易庆. 中北大学. 2017

[4]. 基于LabVIEW的发动机ECU自动测试系统[D]. 张元明. 吉林大学. 2012

[5]. 基于虚拟仪器的IGBT自动测试系统研究[D]. 姚成忠. 合肥工业大学. 2008

[6]. 基于虚拟仪器的水声自动测试系统的研究与应用[D]. 黄晓燕. 西北工业大学. 2007

[7]. 构建综合性仪器仪表自动检定系统关键技术研究[D]. 赵汝和. 电子科技大学. 2007

[8]. 基于虚拟仪器的PTC性能测试系统的研究[D]. 窦定波. 上海交通大学. 2008

[9]. 基于PXI总线的虚拟仪器测试系统的设计及其网络化研究[D]. 李爱民. 南京理工大学. 2008

[10]. 基于虚拟仪器的热电池自动检测系统的设计与实现[D]. 赵代岳. 山东大学. 2014

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