虚拟仪器技术在计量工作中的应用

摘要：虚拟仪器技术业是当前测试技术领域的一个热点，文中概述了虚拟仪器技术及其优越性，并举例介绍了虚拟仪器的测试、报表、网络化技术在计量工作中的应用。
关键词：虚拟仪器；计量；热敏电阻

当今世界，以信息技术为主要标志的科学技术的发展日新月异，虚拟仪器技术已走进计量，为我们开拓新的领域。它彻底改变了传统计量仪器的物理结构，其性能又优于传统的计量仪器，成为计量仪器新一族，同时也必将引发计量工作的变革和进步。本文对虚拟仪器可应用在计量上的部分技术做了简要介绍。

1 虚拟仪器技术简介
虚拟仪器系统的基础是计算机系统，核心是软件技术。虚拟仪器技术主要应用于测试、测量和控制系统等领域。虚拟仪器的软件平台LabVIEW是一种优秀的图形化编程工具。LabVIEW不仅提供了直观方便的编程环境，还提供了大量的工具和函数用于数据采集、分析、存储和展示。使用LabVIEW可以开发出功能强大的自动校准程序，包括仪器的自动控制、测量数据的获取与存储、测量不确定度评定、校准。还可以利用其报表生成技术来以及完成检定报告的工作等等，具有较好的效果和质量，以及较低的软件开发成本。

2 虚拟仪器计量应用
2．1 虚拟仪器测控技术的应用
由虚拟仪器组成的测控系统是具有虚拟面板(Virtual Panels)的个人计算机仪器，由硬件设备与接口，个人计算机设备驱动软件和虚拟仪器面板组成。以热工方面的工作为例，本文介绍一种基于PC—DAQ的虚拟仪器测试系统的实现方案，可通过在PC机内PCI插槽中插入一块多功能数据采集卡，不仅可以将计算机生成的数字信号转换为模拟信号对控制对象进行控制，而且可以将传感器传来的模拟信号采集到计算机，经过转换后由计算机进行分析、处理，再通过显示器显示，由存储器储存，外接打印机打印或通过互连网传输等。实践验证明，这种方案有较好的测试效果，比传统测试系统具有更好的灵活性和开放性。
当检测器件为Pt100热敏电阻，可把热电阻当做传感器，接入检测电路中，输出信号经信号调理电路处理后通过采集卡的模拟通道输入计算机，并由LabVIEW程序计算得到温度测量值。
根据铂热电阻温度传感器的温度-电阻特性可近似表示为：

其中A=3．90802×10-3／℃，由分度表中可查得R0=R(T)|T=0℃=100Ω(与实际测量值相符)。可以逆推，得到热敏电阻的电阻值。
还可以在软件的设计中添加存储，打印，报警、网络传输模块，这样可以快捷实现远程测量，出具原始数据，超差报警等工作。图1所示为热敏电阻测量系统构成图。