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虚拟测量系统的结构组成及软硬件设计

发布时间:2020-02-10 20:03编辑:技术中心浏览(51)

      技术是测量学的一个重要分支。仪表测量技术随着科技的发展,已迈入一个全新领域,测量仪表和之间的界限正逐步消失。没有测量就没有鉴别,科技就不能发展和前进。测量必须依据标准和规范按照正确

      测量学与测量仪表的发展大致经历4个阶段:模拟式、数字化、智能型和虚拟型测量仪表。随着科学技术的发展,诞生了自动测试系统,它是将计算机、通信和检测技术有机地结合的新兴技术。它经历了3个时期:

      (1)组合总装配化时期:把多种不同功能的程序控制器与多种不同功能的输入输出电路组合总装配成一体的测试系统。这种测试系统的开发设计制造成本较高,维护困难,测试应用有一定局限性。

      (2)标准化接口测试时期:这类测试系统应用专门的接口,按需要实施测试功能的改变,它不仅组建方便,且使用灵活,性能优越,获得了广泛应用。

      (3)PC微机测试时期:应用微机与通信技术组合而成的“虚拟仪器”测试技术,给测试系统的腾飞上了一个全新台阶,对测试理论、测试方法等诸多方面产生了巨大影响。虚拟仪器系统是自动测试系统发展的方向和必然趋势。

      (2)I/O接口设备;主要完成被测输入信号的采集、放大、A/D转换。按实际情况应用不同I/O接口设备(卡)、如数据采集板/卡(DAQ)、GPIB通用接口仪器总线、VXI总线仪器模块和串口模块等。

      虚拟仪器面板上各类控制器件:如开关、按键、显示器等器件模拟仿真了真实仪器的通、断;测量信号的输入通道、放大倍数等参数设置;测量的波形显示、数值显示结果均在微机显示器获得显示。设计虚拟仪器面板的过程就是在前面板设计窗口中,从控制模板中选取、安排所需图形控制器件。我们可应用虚拟仪器软件的开发工具,应用图形化编程语言,轻松完成一个实用且美观的虚拟仪器前面板的设计。

      (1)应用程序:包括实现虚拟仪器面板功能的前面板软件程序和定义测试功能的前面板软件程序;

      (2)I/O接口仪器驱动程序:用来完成特定外部硬件设备扩展、驱动与通信。

      开发虚拟仪器,必须有合适的工具软件。当前虚拟仪器的软件工具已有多种,其一是文本式的编程语言软件,如C++、Visual C++、Visual Basic、LabWindows/CVI等;其二是图形化编程语言软件,如LabView、Agilent VEE等。在PC机为核心的硬件平台支持下,通过应用软件来实现测量功能,并可通过不同测试功能的软件模块来实现多种测试功能。

      在组建自动测试系统时,必须采用国际上通用的总线和接口,软件和硬件也必须采用开放式模块化结构,使得整个测试系统互换性和互操作性好,系统标准化程度高,以方便与市场众多的虚拟仪器兼容,且方便修改、更新和升级换代。

      软件设计必须达到以下要求:较高可靠性;较高效率;尽可能保持不同平台和不同操作系统之间可移植性,不同测试接口之间最大兼容性及互换性和不同测试系统之间的通用性。在软件设计时必须应用如下关键技术:

      (1)为保证不同平台和不同操作系统之间的可移植性,必须采用符合VPP(VXI Plug&Plag)规范软件的开发环境;

      (2)采用虚拟仪器软件VISA软件的结构技术,保证不同测试接口间最大的兼容性及互换性;

      (3)采用VPP规范软件的驱动程序结构,保证仪器驱动程序良好的兼容性及通用性;

      (4)应用开放数据库ODBC互联技术及SQL数据库查询语言,保证软件通用性;

      (5)应用模块化软件结构的设计方法,提高系统软件的灵活性、可移植性和可维护性,降低系统复杂性。

      主面板为操作用户界面,在执行过程中始终处于打开状态,它可能处于非激活状态,但在操作应用过程中必须打开且是可见的;

      虽然主、副面板应用特点和格式有所不同,但均应为操作用户提供退出或取消操作的方法和功能。

      软面板设计方法如下:由于必须使用在不同的平台和计算机显示器执行完成各类操作,所以应保证软面板在不同平台和计算机显示器之间是可移植的。软面板在开发时应选择其分辨力不大于640×480个像素的标准VGA显示器,以便确保与高分辨力显示器相兼容。

      中、英文字体的选择也应具备可移植性和易读性。字体应与显示器和平台无关,在不同的平台和计算机显示器上所使用的字体应显示相同大小和形状。软面板上的控制器和指示器都必须有标签,每个标签都应当恰当地表示它所代表的动作、意义明确。标签编制完后,其颜色、字体、装版与布局必须具备完美的易读性、可移植性和显示性。标签应尽可能小,选择浅淡的背景颜色与深色文本使得标签醒目;字体选择按照上述设计方法;当移植到其他窗口管理器上时,完美得体的字体装版和布局是避免控制器上的标签相互重叠的关键。

      不同功能的控制器和指示器都必须是一致的、易读的,标准控制器常规应有数字、逻辑、字符串与图形等4个功能组。通过装饰物来区别控制器和指示器属于那种功能,装饰物包含Raised Box、Raised Frame、Round Box等。副面板矩形标签应配置connect、Cancel和OK等命令操作键。

      软面板应支持鼠标或键盘操作,各类功能的键盘操作可通过Tab键、箭头键、空格键和Enter键组合完成。

      自虚拟仪器的概念提出以来,以软件代替硬件、以图形代替代码、以组态码代替编程,以虚拟仪器代替传统仪器组建自动测试系统平台得到迅速发展。当前国内在虚拟仪器测控系统研究方面,多应用GPIB总线的台式仪器,采用单台仪器设备与PC微机连接,在局域网上组建测试系统,构成专用测试系统的居多。我们采用PXI总线仪器、VXI总线模块仪器、GPIB总线台式仪器、SCXI总线调理模块、PC板卡仪器等进行多种总线仪器混合互连,构成了示波器、信号源、计数器、多用表、数据采集与图像采集等多种仪器的连接,组成了集测量、控制和现场监视为一体的自动测试系统平台,使测量技术上了全新台阶。随着微电子技术飞速发展,自动测试系统与计算机技术融为一体,使其测试内容更加丰富,目前世界多家著名公司已都致力于开发通过Internet网络进行远程测试的系统平台。

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      电竞产业的发展带来的影响可以说是越来越深远,其中让玩家和消费者感受最明显的便是相关的硬件产业。

      对于电竞游戏玩家来说,几毫秒的差异就可能决定成败。从CPU到显卡,从鼠标到键盘,骨灰级电竞游戏玩家会....

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      华硕ROG Swift PG32UQX显示器推出,采用32英寸IPS面板

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      2W1瞬态电压抑制器用于保护高速数据线免受ESD,EFT和闪电的影响。 特性 低电容(I之间最大3 pF) / O行) 每个人体模型和C类的3B级(超过8 kV)的ESD等级(每台机器型号超过400 V) 以下IEC标准的保护:IEC 6100042(ESD)15 kV(空气)8 kV(接触)IEC 6100044(EFT)40 A(5/50 ns)IEC 6100045(闪电)23 A(8 /20μs) UL可燃性等级为94 V-0 这是一个无铅设备 应用 高速通信线电源和数据线路保护 Digital Video Inte rface(DVI)和HDMI 显示器和平板显示器 MP3 电路图、引脚图和封装图...

      1MR6T1瞬态电压抑制器旨在保护连接到高速通信线路的设备免受ESD,EFT和闪电的影响。 特性 低电容(I / O线kV)的ESD额定值每种机器型号的人体模型和C级(超过400V) 以下IEC标准的保护:IEC 61000 -4-2(ESD)15 kV(空气)8 kV(触点)IEC 61000-4-4(EFT)40 A(5/50 ns)IEC 61000-4-5(照明)23 A(8/20 micro) s) UL可燃性等级为94 V-0 应用 高速通信线路保护 数字视频接口(DVI) USB 1.1和2.0电源和数据线保护 监视器和平板显示器 电路图、引脚图和封装图...

      2MR6用于保护高速数据线接口免受ESD,EFT和闪电的影响。 特性 极低的正向压降 快速切换 用于瞬态和ESD保护的PN结保护环 每人类3B级(超过8 kV)的ESD额定值每种机型的车身型号和C级(超过400 V) 符合:IEC6100-4-2( ESD)15 kV(空气),8 kV(接触) UL可燃性等级为94 V - O 无铅封装可用 应用 超高速切换 USB 1.1和2.0电源和数据线保护 Digital Video Int erface(DVI) 监视器和平板显示器 电路图、引脚图和封装图...

      2W1浪涌保护器设计用于保护高速数据线免受ESD,EFT和闪电的影响。 特性 低电容(I / I之间最大3 pF) O线) 每个人体模型和C类的3B级(超过8 kV)的ESD额定值(超过每台机器型号400 V) 以下IEC标准的保护:IEC61000-4-2(ESD)15 kV(空气)8 kV(触点),IEC61000-4-4(EFT)40 A(5/50 ns),IEC61000-4-5(Lightning)23 A(8 /20μs) UL Flammabiltiy等级94 V-0 这是无铅设备 应用 高速通信线电源和数据线路保护 数字视频接口(DVI)和HDMI 显示器和平板显示器 MP3 电路图、引脚图和封装图...

      4浪涌抑制器旨在保护高速数据线免受ESD影响。超低电容和高水平的ESD保护使该器件非常适合在USB 2.0高速应用中使用。 特性 低电容0.8 pF AECQ101合格且PPAP能力SNUP2114 低钳位电压 站立电压:5 V 低漏洞 每个人体模型的3B级(超过8 kV)和每个机器型号的C级(超过400 V)的ESD等级 以下IEC标准的保护: IEC 6100042 4级ESD保护 UL可燃性等级为94 V0 这是一个无铅设备 汽车和其他应用的前缀需求ng独特的站点和控制变更要求 应用 高速通信线高速数据线,千兆以太网,笔记本电脑,数字视频接口(DVI)和HDMI。 显示器和平板显示器 电路图、引脚图和封装图...

      200CTG是我们新推出的双通道40A 200V超低正向电压沟槽双肖特基整流器。这种新技术可以降低正向压降,而无需平面肖特基整流器的高反向漏电折衷。该平台还可在很宽的温度范围内提供非常稳定的开关特性,是开关电源的理想输出整流器,包括笔记本电脑和上网本适配器,ATX和平板显示器。 特性 用于极低正向电压和低泄漏的基于精细光刻沟槽的肖特基技术 具有特殊功能的快速切换温度稳定性 低功率损耗和低工作温度 实现监管合规的更高效率 低热阻 高浪涌能力 这些器件无铅,无卤素/无BFR 电路图、引脚图和封装图...

      NHP820LFS 采用LFPAK封装的8 A 200 V平面超快速整流器

      LFPAK超快速整流器采用紧凑的热效封装,可提供快速开关性能和软恢复。 LFPAK封装是DPAK的绝佳替代产品,其封装性能几乎与电路板空间的一半不相同。它的低调使其成为平板显示器和垂直间隙有限的其他应用的理想选择。该器件在整个温度范围内具有低泄漏,因此非常适合需要低静态电流的应用 特性 •新软件包提供检查和探测AfterBoard安装功能 低正向压降 •175°C工作结温 吸收与PowerTemperature Cycling相关的应力的卓越能力 汽车和其他应用的NRV前缀需要独特的站点和控制变更要求; AEC-Q101Qualified和PPAP Capable 这些器件无铅,无卤素/ BFR,符合RoHS标准 应用 空间受限汽车应用中DPAK的优秀替代方案 高温操作的极低泄漏 紧凑型便携式消费类应用中的输出整流 与感应负载一起使用的续流二极管 电路图、引脚图和封装图...

      NHP620LFS 采用LFPAK封装的6 A 200 V平面超快速整流器

      LFPAK超快速整流器采用紧凑的热效封装,可提供快速开关性能和软恢复。 LFPAK封装是DPAK的绝佳替代产品,其封装性能几乎与电路板空间的一半不相同。它的低调使其成为平板显示器和垂直间隙有限的其他应用的理想选择。该器件在整个温度范围内具有低泄漏,因此非常适合需要低静态电流的应用 特性 新软件包提供检查和探测AfterBoard安装功能 低正向压降 175°C工作结温 吸收与PowerTemperature Cycling相关的应力的卓越能力...

      NHP420LFS 采用LFPAK封装的4 A 200 V平面超快速整流器

      LFPAK超快速整流器采用紧凑的热效封装,可提供快速开关性能和软恢复。 LFPAK封装是DPAK的绝佳替代产品,其封装性能几乎与电路板空间的一半不相同。它的低调使其成为平板显示器和垂直间隙有限的其他应用的理想选择。该器件在整个温度范围内具有低泄漏,因此非常适合需要低静态电流的应用 特性 新软件包提供检查和探测AfterBoard安装功能 低正向压降 175°C工作结温 吸收与PowerTemperature Cycling相关的应力的卓越能力 汽车和其他应用的NRV前缀需要独特的站点和控制变更要求; AEC-Q101Qualified和PPAP Capable 这些器件无铅,无卤素/ BFR,符合RoHS标准 应用 空间受限汽车应用中DPAK的优秀替代方案 高温操作的极低泄漏 紧凑型便携式消费类应用中的输出整流 与感应负载一起使用的续流二极管 电路图、引脚图和封装图...

      1是一款可完全配置的显示应用程序端口伴侣。该器件支持4种外部可选模式:(1)4通道自动检测逻辑电平转换器模式,(2)CRT模式,(3)HDMI模式和(4)DisplayPort(DP)模式。该设备为连接的显示器提供可切换的电源,并为不同的显示模式提供必要的电平转换。它还在连接器侧提供高级ESD保护。 特性 支持的模式:4通道逻辑电平转换器(LT)模式; CRT模式; HDMI模式; DisplayPort(DP)模式 宽VCCA工作范围:1.65 V至5.5 V 宽VIN范围:3.0至5.5 V(电源模式); 1.65 V至5.5 V(电平转换器模式) 低RDSON负载开关:300 m @ VIN = 3.3 V 负载开关的软启动控制 提供保护:过流,过压,反向驱动 电源负载开启时消耗:...

      S是一款双向,低功耗,高速模拟开关。引脚输出旨在简化差分信号布局,并配置为三极双掷开关(TPDT)。 FSA642S针对两台MIPI设备(如摄像机或LCD显示器和板载多媒体应用处理器(MAP))之间的切换进行了优化.FSA642S兼容移动行业处理器接口(MIPI)的要求。低电容设计允许FSA642S切换频率超过500 MHz的信号。卓越的通道间串扰抗扰度可最大限度地减少干扰,并允许传输高速差分信号和单端信号,如MIPI规范所述。 特性 低导通电容:典型值7.0 pF 低导通电阻:典型值7.0Ω 宽-3db带宽:1 GHz典型 24导联UQFN(2.5 x 3.4 mm)封装 8 kV ESD额定值;

      16 kV电源/ GND ESD额定值 终端产品 手机双摄像头应用 手机,数码相机显示器和取景器的双LCD应用 电路图、引脚图和封装图...

      1是一系列精密微功率稳压器,具有150mA输出电流能力。该系列具有可调节,2.5 V,3.3 V,5.0 V,8.0 V和10 V的输出电压选项,精度在±2.0%之内。满载时,最大压差达到0.6 V. 低静态电流是一种功耗仅为90μA,负载为100μA的特性。该部件适用于所有电池供电的微处理器设备。 微处理器控制逻辑包括一个有效的RESET(带DELAY)和一个标志监视器,可用于向微处理器提供可能即将发生的RESET信号的预警信号。使用标志监视器允许微处理器在RESET关闭微处理器之前完成任何信号处理。有源RESET电路在低至1.0 V的输出电压下正常工作。上电期间RESET功能被激活如果输出电压超出调节限值,则在顺序或正常运行期间。 调节器可防止电池反接,短路和热过载。该器件可承受负载突降瞬变,使其适用于汽车环境。 特性 优势 输出电压选项:可调,2.5 V,3.3 V,5.0 V,8.0 V,10 V,精度+/- 2%/输出电流150mA 严格的监管限制 使用可调延迟复位进行复位 MPU控制 - 设计灵活性 启用 降低静态电流关闭,允许低待机电池耗尽 通过标志/显示器引线或通用比较器预警 系统优势和设计灵活性...

      0UJA是12通道LED驱动器,具有移位寄存器电路(串行输入,串联/并联输出),锁存电路,恒流输出型LED驱动器。它可用于照明,背光LED,仪表板警示灯等显示。该LSI具有6ch PWM(脉冲宽度调制)功能,可以对LED进行亮度调节。此外,内置热保护功能和开路/短路/相邻输出短路检测功能。 特性 最高12-ch的LED驱动器输出可以驱动LED直接 - 绝对最大额定值6.8 V,最大工作电压6.3 V - 绝对最大额定值60 mA,最大工作电流50 mA - 输出电流调节功能(256步) - 打开/短路/相邻输出短路检测功能 - 压摆率限制开关功能 串行数据通信支持4-线 V操作 - 最高工作频率2 MHz 内置6ch PWM功能,用于LED的亮度调节 - 分辨率为128,256,512或1024步 - PWM帧频率可由串行数据控制 建成-in热保护功能(125°C:自动调节PWM,150ºC:强制关闭所有LED) 提供ERR输出引脚(125°C温度异常,开路/短路/相邻输出短路异常,LED上拉电源电压异常,外部电阻异常,基本时钟异常,复位动作) 为LSI内部初始化提供RES引脚和内置电压检测类型复位电路(VDET)...

      4是一款高性能,低压差(LDO)线性稳压器。它具有+/- 0.9%的线路和负载精度以及超低静态电流和噪声,涵盖了当今消费类电子产品所需的所有必要功能。这种独特的器件保证在没有最小负载电流要求的情况下保持稳定,并且对于小至1.0μF的任何类型的电容器都是稳定的。 NCP3334提供反向偏置保护。 特性 线μVrms的低噪声 低关断电流(0.07μA) 反向偏向保护 2.6 V至12 V电源范围 热关断保护 当前限制 仅需1.0 uF输出电容以确保稳定性 使用任何类型的电容器均可稳定,包括MLCC 没有稳定性所需的最小输出电流 这是无铅设备 应用 PCMCIA卡 手机 Camcoders and Cameras 网络系统,DSL /电缆调制解调器 有线 / CD播放器 显示器和监视器 电路图、引脚图和封装图...

      6是一款CMOS 150 mA线性低压差稳压器,具有低噪声,高纹波抑制,低压差,高输出电压精度和低电源电流。该器件提供三种配置:启用高电平,启用低电平,并在输出端启用高电平和自动放电电路。 NCP4586具有固定输出电压版本,范围为1.2 V至5.0 V,增量为100 mV。它有三种封装可供选择:1mm x 1mm UDFN,SOT82-AB和SOT23-5。有关使能,输出电压和封装的具体配置,请联系您当地的销售办事处。 特性 优势 工作输入电压范围:1.7 V至6.5 V 非常适合电池供电的应用 输出电压范围:1.2 V至5.0 V(步长为0.1 V) 联系当地销售办事处用于自定义电压选项 1%输出电压精度(VOUT

      2 V,TJ = 25C) 目前的折返保护 高PSRR:1 kHz时为80 dB 低压差:320 mV典型值。 150 mA 应用 终端产品 后置电源电压处理器,FPGA,DSP的监管 负载点电压调节 噪声滤波 相机,MP3播放器,便携式摄像机 便携式电话 机顶盒,游戏机,DVR 硬盘驱动器,显示器 电路图、引脚图和封装图...

      5A是一款高性能,低静态电流低压差(LDO)线%的线路和负载精度以及超低静态电流和噪声,涵盖了当今消费类电子产品所需的所有必要功能。这种独特的器件保证在没有最小负载电流要求的情况下保持稳定,并且对于小至1.0μF的任何类型的电容器都是稳定的。 NCP3335A LDO线性稳压器还配备了感应和降噪引脚,以提高器件的整体实用性。 NCP3335A提供反向偏置保护。 特性 线%) 满载时的UltraLow压降电压(典型值260 mV) 稳定性无最小输出电流 低噪声(31 Vrms w / 10 nF Cnr和51 Vrms w / out Cnr) 低关断电流(0.07μA) 反向偏向保护 2.6 V至12 V电源范围 热关断保护 当前限制 稳定性仅需1.0μF输出电容 任何类型的电容器(包括MLCC)均可稳定 提供1.5V,1.8V,2.5 V,2.8V,2.85 V,3.0V,3.3 V,5.0 V和可调输出电压 这些是无铅设备 应用 手机 Camcoders and Cameras 网络系统,DSL /电缆调制解调器 PCMCIA卡 Cable SetTop Box MP3 / CD播放器 ...

      MD是1ch DCDC转换器,内置功率Pch MOSFET。推荐的工作范围为4.5V至23V。最大电流为3A。工作电流约为63μA,功耗低。 特性 1ch SBD整流DCDC转换器IC,内置功率Pch MOSFET 轻载模式电流的典型值为63μA 4.5V至23V工作输入电压范围 100mΩ高端开关 输出电压可调至1.235V 振荡频率为370kHz ON / OFF功能 使用P-by-P​​方法的内置OCP电路 当连续生成P-by-P​​时,它会转移到HICCUP操作 外部电容软启动 欠压锁定,t hermal shutdown 应用 终端产品 负载点DC / DC转换器 机顶盒 DVD /蓝光™驱动程序和硬盘 液晶显示器和电视 办公设备 POS系统 白色家电 电路图、引脚图和封装图...

      7是一款高电流双输出DC-DC转换器,可产生正电压和负电压。 LV52117特别适用于LCD显示器等电源应用。 特性 集成1.5MHz同步升压和逆变器转换器 2.75V至4.6V输入电压范围 4.6V至5.8V可调正输出(VDCO1) -5.8V至-4.6V可调负输出(VDCO2) 输出电流高达100mA 脉冲跳跃模式低负载条件 过流/短路保护 终端产品 液晶面板 电路图、引脚图和封装图

      5低静态电流低压降(LDO)线性稳压器是一款高性能LDO稳压器。它具有+/- 0.9%的线路和负载精度以及超低静态电流和噪声,涵盖了当今消费类电子产品所需的所有必要功能。这种独特的器件保证在没有最小负载电流要求的情况下保持稳定,并且对于任何类型的小至1.0 uF的电容器都是稳定的。 NCV8535还配备了感应和降噪引脚,以提高设备的整体实用性。 NCV8535提供反向偏压保护。 特性 线%) 满载时的超低压降(典型值260 mV) 稳定性无最小输出电流 低噪声(31 uVrms) w / 10 nF Cnr和51 uVrms w / out Cnr) 低关断电流(0.07 uA) 反向偏向保护 2.6 V至12 V电源范围 热关断保护 目前的限制 仅需1.0 uF输出电容以确保稳定性 使用任何类型的电容器(包括MLCC)均可稳定 提供1.5 V,1.8 V,1.9V,2.5 V,2.8 V,2.85 V,3.0 V,3.3 V,3.5V,报警地址模块5.0 V和可调输出电压 应用 终端产品 汽车音响和信息娱乐 汽车配件 汽车仪表盘 汽车相机显示器 汽车仪表板电子产品 汽车 工业 电路图、引脚图和封装图...

      31 USB供电(PD)控制器是一款针对USB-PD C型解决方案进行了优化的同步降压控制器。它们是扩展坞,车载充电器,台式机和显示器应用的理想选择。 NCP81231采用I2C接口,可与uC连接,以满足USB-PD时序,压摆率和电压要求。 NCP81231工作在4.5V至28V 特性 优势 I2C可配置性 允许电压曲线,转换速率控制,定时等 带驱动程序的同步降压控制器 提高效率和使用标准mosfet 符合USB-PD规范 支持usb-pd个人资料 过压和过流保护 应用 终端产品 USB Type C 网络配件 消费者 停靠站 车载充电器s 网络中心 桌面 电路图、引脚图和封装图...

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