隨著機電產(chǎn)品一體化和生產(chǎn)過程自動化程度的不斷提高，機械工程的測試系統(tǒng)越來越復(fù)雜。它已成為整個機械設(shè)備研制、開發(fā)、應(yīng)用和教學(xué)過程中不可或缺的組成部分。機械工程測試系統(tǒng)的基本任務(wù)是從測試對象獲取反映其變化規(guī)律的動態(tài)信息，一個功能完善的機械工程測試系統(tǒng)由傳感器、信號轉(zhuǎn)換裝置、信號分析處理裝置和顯示與記錄等功能模塊組成，無疑，討論和設(shè)計機械工程測試系統(tǒng)及其構(gòu)成要素，是十分有意義的。本文主要分析了虛擬儀器技術(shù)在機械工程測試中的應(yīng)用狀況，望大家參考。
　　一、機械工程測試系統(tǒng)基本狀況分析
　　測試是測量與試驗的簡稱，測試中最基本的是測量。測量是利用各種裝置對可觀測量（或稱被測參數(shù)）進(jìn)行定性和定量的過程。測試的基本任務(wù)是獲取信息。測試是發(fā)展和檢驗自然科學(xué)理論的實踐基礎(chǔ)。在工程技術(shù)領(lǐng)域，由于實際研究對象的復(fù)雜性，很多問題難以進(jìn)行完善的理論分析、推導(dǎo)和計算，所以必須通過試驗來獲得研究對象的狀態(tài)，變化和特征等，這正是通過測試來實現(xiàn)的。測試技術(shù)正是研究有關(guān)測試方法、測試手段和測試?yán)碚摰目茖W(xué)，它應(yīng)用于不同的領(lǐng)域并在各個自然科學(xué)研究領(lǐng)域起著重要作用。特別是現(xiàn)在機械工程測試技術(shù)引起了大型工業(yè)企業(yè)和高等院校極大的重視。
　　測試系統(tǒng)的第一個環(huán)節(jié)是信號的傳感，即是將被測量的量或被觀察的量通過一個被測量傳感器或敏感元本文由論文聯(lián)盟收集整理件轉(zhuǎn)換成一個電的、液壓的、氣動的或其他形式的物理量，被測的或被觀察的量與被轉(zhuǎn)換的輸出量之間根據(jù)可利用的物理定律應(yīng)該具有一種明確的關(guān)系。傳感器就是用來完成這種轉(zhuǎn)換的裝置。
　　第二個環(huán)節(jié)為信號的轉(zhuǎn)換和調(diào)理。被測物理量經(jīng)傳感環(huán)節(jié)被轉(zhuǎn)換為電阻、電容、電感或者電壓、電流、電荷等電參量的變化，由于在測試過程中不可避免地遭受各種內(nèi)、外干擾因素的影響，且為了用被測信號驅(qū)動顯示、記錄和控制等儀器或進(jìn)一步將信號輸入計算機進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。因此經(jīng)傳感后的信號尚需進(jìn)過調(diào)理、放大、濾波、運算分析等一系列加工處理，以抑制干擾噪聲、提高信噪比，便于進(jìn)一步傳輸和后續(xù)環(huán)節(jié)中的處理。
　　第三個環(huán)節(jié)是是對這些信號進(jìn)行分析處理以及顯示記錄，包括信號的時域分析、頻域分析、相關(guān)分析等。原始波形顯示、處理后波形顯示等。從而還可以分析出機械運轉(zhuǎn)的工況等。 機械工程測試系統(tǒng)有測量、監(jiān)控、試驗分析機械設(shè)備運行過程中的參數(shù)功能，但前序步驟必經(jīng)信號的采集、分析才能得出。所以，本系統(tǒng)對于機械的后續(xù)分析作用意義重大。
　　二、虛擬儀器技術(shù)在機械工程測試系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀
　　科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展，對現(xiàn)在的機械工程測試系統(tǒng)影響很大，特別是相對于傳統(tǒng)的測試系統(tǒng)來講。以前要用特定的儀器對信號進(jìn)行分析，但是利用虛擬儀器組建的機械工程測試系統(tǒng)卻不用專用的儀器，而是利用計算機作為連接虛擬儀器軟硬件的平臺，信號源通過調(diào)理后數(shù)據(jù)采集卡就可以獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理�，F(xiàn)代計算機技術(shù)對機械工程測試技術(shù)和儀器的發(fā)展產(chǎn)生了革命性的影響。
　　測試系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了模擬測試儀器、計算機測試系統(tǒng)（智能儀器）及虛擬儀器三個階段�，F(xiàn)代機械工程測試技術(shù)以計算機為中心，計算機的發(fā)展必然促進(jìn)測試技術(shù)和儀器的發(fā)展。在此背景下，虛擬儀器的產(chǎn)生也就水到渠成。
　　在虛擬儀器中，軟件是虛擬儀器系統(tǒng)的關(guān)鍵，目前國內(nèi)外這種軟件主要有美國DSP公司的DADISP軟件，以實驗后數(shù)據(jù)處理分析和表示見長美國NI公司的系列虛擬儀器開發(fā)平臺（LabVIEW、LabWindows/CVI、Virtual Bench和Component Works）、美國QUATECH公司的DASLab軟件包和惠普公司的VEE軟件平臺都是可以搭建虛擬測試系統(tǒng)的軟件平臺，以圖形化編程和界面靈活見長。華中理工大學(xué)的V198虛擬儀器系統(tǒng)和哈爾濱工業(yè)大學(xué)的儀器王以虛擬的單個儀器或儀器庫見長。其中，美國NI公司的LabVIEW軟件功能最為完善，LabVIEW軟件以簡單、直觀的圖形化編程方式、強大的圖形顯示和數(shù)據(jù)處理能力見長，運行速度快、開發(fā)周期短、界面靈活是其又一大優(yōu)勢，最能體現(xiàn)虛擬儀器的風(fēng)格，所以基于LabVIEW的虛擬儀器應(yīng)用相當(dāng)廣泛。
　　由于Pc的功能變得越來越強大，速度快，價格低，在標(biāo)準(zhǔn)PC上連接一個或多個儀
　　器模塊構(gòu)成測試儀器成為一種趨勢。這種儀器即為虛擬儀器。虛擬儀器的軟件開發(fā)平臺LabVIEW中，“所見即所得”的可視化技術(shù)是應(yīng)用于測試領(lǐng)域的雛形。虛擬儀器注重測試人員在進(jìn)行工作中的感覺。用仿真的面板給人以真實儀器的感覺，用豐富的曲線圖像向測試人員傳遞信息，是虛擬現(xiàn)實技術(shù)在機械工程測試領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用趨勢。
　　幾個測試站點連成一個大的測試網(wǎng)絡(luò)，互通數(shù)據(jù)和信息，聯(lián)合分析測試結(jié)果，實現(xiàn)
　　數(shù)據(jù)和信息共享的網(wǎng)絡(luò)化測試是機械工程測試系統(tǒng)的一個發(fā)展趨勢。虛擬儀器技術(shù)是現(xiàn)代機械工程測試系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，在豐富的虛擬儀器軟硬件產(chǎn)品支持下，尤其是在被譽為“科學(xué)家和工程師的語言”LabVIEW的支持下，組建一個機械工程測試系統(tǒng)正變得越來越容易。在技術(shù)發(fā)展日新月異的今天，為了讓測試系統(tǒng)就有開放性、兼容性和不斷更新的可能，利用虛擬儀器的概念組建測試系統(tǒng)不失為一種好的選擇。
　　在機械工程測試系統(tǒng)中，應(yīng)用虛擬儀器編的越來越普遍，因為很多傳統(tǒng)的硬件設(shè)備在虛擬儀器中都可以用軟件代替，從而降低了大量的設(shè)備浪費，降低了成本，并且還可以直觀化的顯示其結(jié)果，將多種的傳統(tǒng)儀器合并到一套虛擬儀器測試系統(tǒng)中，商標(biāo)注冊，有利于編程，也有利于增強測試系統(tǒng)的準(zhǔn)確度。
　　三、結(jié)論
　　總之，虛擬儀器技術(shù)在全球范圍內(nèi)的應(yīng)用越來越普遍，在我國主要應(yīng)用到了企業(yè)生產(chǎn)中。我們要對虛擬儀器技術(shù)加大研究力度，力爭促使該技術(shù)應(yīng)用于更廣泛的領(lǐng)域，趕上世界水平，為我國的機械工程的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

本文編號：1044