關(guān)于換能器阻抗測(cè)試分析與數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究

楊躍（江南機(jī)電設(shè)計(jì)研究所，貴州貴陽(yáng)，55000）

關(guān)于換能器阻抗測(cè)試分析與數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究

楊躍
（江南機(jī)電設(shè)計(jì)研究所，貴州貴陽(yáng)，55000）

本文通過(guò)進(jìn)行一種換能器阻抗測(cè)試分析與數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，在PC機(jī)當(dāng)中運(yùn)行立足于相關(guān)的LabWIndows/ CVI開發(fā)的換能器阻抗測(cè)試軟件，憑借GPIB通信接口做好Agilent4294A高精度阻抗分析儀作用發(fā)揮，以便能夠阻抗參數(shù)測(cè)試換能器，另外還能夠處于PC機(jī)當(dāng)中將測(cè)試數(shù)據(jù)與測(cè)試曲線實(shí)時(shí)顯示，而且在這一過(guò)程當(dāng)中，在數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中保存測(cè)試結(jié)果，數(shù)據(jù)管理軟件能夠?qū)⑺酗@示、分析、查詢測(cè)試數(shù)據(jù)、生成報(bào)告等功能實(shí)現(xiàn)，從應(yīng)用反饋的結(jié)果來(lái)看，這一系統(tǒng)存在著簡(jiǎn)便操作、穩(wěn)定性能、高測(cè)量精度等優(yōu)勢(shì)，通過(guò)測(cè)試效率的有效提升，以便能夠電子化文檔和數(shù)據(jù)，因此存在的推廣與應(yīng)用價(jià)值特別高。

換能器；阻抗測(cè)試；數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)；應(yīng)用

0 引言

本文基于已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的阻抗測(cè)試分析系統(tǒng)背景下，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能的增加，設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)一種換能器阻抗測(cè)試分析與數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。借助PC機(jī)做好Agilent4294A型號(hào)高精度阻抗分析員完成測(cè)試換能器阻抗參數(shù)，與此同時(shí)，還向PC機(jī)借助GPIB傳輸測(cè)試數(shù)據(jù)，相應(yīng)的在測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中進(jìn)行存儲(chǔ)。用戶借助數(shù)據(jù)管理軟件能夠查詢、分析、繪圖、測(cè)試數(shù)據(jù)，并且還可以生成報(bào)告等，使得測(cè)試報(bào)告、圖文報(bào)表、測(cè)量數(shù)據(jù)的文檔化、數(shù)字化得到更為深入的完善，進(jìn)一步的提升工作效率。

1 系統(tǒng)介紹

在進(jìn)行測(cè)試的過(guò)程當(dāng)中，采取的做法就是連接Agilent4294A高精度阻抗分析儀和被測(cè)器件，借助GPIB接口將計(jì)算機(jī)測(cè)量指令予以接收控制，使得測(cè)量任務(wù)得以執(zhí)行，另外還向PC機(jī)當(dāng)中送回測(cè)量數(shù)據(jù)，按照測(cè)量需求整理、計(jì)算、保存、分析、顯示測(cè)量數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)連接阻抗測(cè)試分析軟件和數(shù)據(jù)管理軟件選取的是系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，具體來(lái)說(shuō)，阻抗測(cè)試分析軟件其主要職責(zé)是將測(cè)試與存儲(chǔ)測(cè)試數(shù)據(jù)這一功能完成。數(shù)據(jù)管理軟件則可以實(shí)現(xiàn)諸如刪除、對(duì)比、查詢等管理測(cè)試數(shù)據(jù)的功能。在現(xiàn)實(shí)過(guò)程當(dāng)中，則是分開設(shè)計(jì)阻抗測(cè)試分析軟件與數(shù)據(jù)管理軟件，從而可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立運(yùn)行采集數(shù)據(jù)與處理數(shù)據(jù)，將批量測(cè)試產(chǎn)品的要求予以滿足。按照整個(gè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)，那么具體的可以將換能器阻抗測(cè)試分析及數(shù)據(jù)管理軟件的功能模塊劃分成為管理設(shè)備、顯示測(cè)試結(jié)果、管理權(quán)限、采集數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)、輸出結(jié)果等。連接通信則是將PC機(jī)與Agilent4294A測(cè)量系統(tǒng)予以連接；采集數(shù)據(jù)就是通過(guò)Agilent4294A測(cè)量系統(tǒng)的有效控制來(lái)做好換能器相關(guān)測(cè)試數(shù)據(jù)的采集；顯示測(cè)試結(jié)果所致的是阻抗測(cè)試分析軟件的一項(xiàng)十分重要的內(nèi)容，具體來(lái)說(shuō)，主要是實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)與實(shí)現(xiàn)區(qū)縣等，能夠做到在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，為現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)觀察分析提供方便，對(duì)于實(shí)驗(yàn)對(duì)象的性能與狀態(tài)及時(shí)性的判斷；管理數(shù)據(jù)，憑借著訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)存儲(chǔ)于管理測(cè)試數(shù)據(jù)；權(quán)限管理所指的就是做到各種不同權(quán)限的用戶不同的操作數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，用戶能夠處于其權(quán)限允許的范圍之內(nèi)管理數(shù)據(jù)；輸出結(jié)果所指的內(nèi)容就是顯示圖形、顯示數(shù)據(jù)以及生成報(bào)表，在數(shù)據(jù)與圖形的顯示能夠比較形象的將被測(cè)產(chǎn)品的測(cè)試數(shù)據(jù)與測(cè)試區(qū)縣顯示出來(lái)，而生成報(bào)表所指的就是把測(cè)試數(shù)據(jù)保存成文檔格式測(cè)試報(bào)告。

2 配置系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)

根據(jù)對(duì)相關(guān)的LabWIndows/CVI開發(fā)的換能器阻抗測(cè)試分析軟件進(jìn)行分析，那么就能夠了解到其通過(guò)文檔形式保存采集而來(lái)的數(shù)據(jù)，通常來(lái)說(shuō)，往往是批量的生產(chǎn)實(shí)施測(cè)試的換能器，那么這也就存在數(shù)量相當(dāng)龐大的數(shù)據(jù)，要想查看特別困難，當(dāng)進(jìn)行一個(gè)密切聯(lián)系保存的測(cè)試數(shù)據(jù)，就會(huì)極大的簡(jiǎn)化這一相對(duì)比較繁瑣的過(guò)程。要想為用戶對(duì)系統(tǒng)的使用提供方便，本文則是進(jìn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)及管理軟件設(shè)計(jì)。

2.1 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)主要是進(jìn)行換能器阻抗測(cè)試數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，具體來(lái)說(shuō)，第一種是機(jī)電耦合、自由電容、靜態(tài)電容、反諧振頻率、自由介術(shù)選取系統(tǒng)時(shí)鐘。根據(jù)分析就能夠發(fā)現(xiàn)，往往所需要測(cè)試的是秒級(jí)時(shí)間，必須將其誤差控制在20%的范圍以內(nèi)，著可以選取定時(shí)器/計(jì)數(shù)器板絕對(duì)可以得到，不但能夠節(jié)約成本，還能夠讓選購(gòu)的計(jì)算機(jī)并不需要多配置一個(gè)插槽，使得空間得到極大的節(jié)省。程序當(dāng)中使用以下函數(shù)來(lái)得到比較高精度時(shí)間，那么往往能夠獲得毫秒級(jí)別的精度。

二是數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)運(yùn)用在測(cè)控系統(tǒng)。相應(yīng)的LabWindows/ CVI開發(fā)平臺(tái)可以比較方便的使用美國(guó)NI公司所開發(fā)的SQL工具包，那么就能夠通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)這樣的形式存儲(chǔ)與查詢大量測(cè)試數(shù)據(jù)。而測(cè)控系統(tǒng)當(dāng)中，能夠借助所設(shè)置的產(chǎn)品質(zhì)量控制者、溫濕度、時(shí)間、名稱、實(shí)驗(yàn)者、測(cè)試結(jié)果、件號(hào)等字段實(shí)施保存，使得一整套的產(chǎn)品履歷記錄得以完成，憑借著產(chǎn)品件號(hào)、時(shí)間等的查詢就能夠?qū)⑺挟a(chǎn)品測(cè)試記錄掉出來(lái)，使得將人工管理存在的各種不便得以解脫出來(lái)，讓工作的效率極大的提升。

2.3 基于悉尼儀器控制平臺(tái)比較別的一般測(cè)控平臺(tái)分析

通過(guò)LabWindows/CVI開發(fā)工具的作用發(fā)揮，導(dǎo)致各個(gè)不同信號(hào)能夠統(tǒng)一在統(tǒng)一程序當(dāng)中實(shí)現(xiàn)比較方便的采集和保存。繼電器盒測(cè)試系統(tǒng)之前存在著一個(gè)運(yùn)用VisualC++開發(fā)的測(cè)試平臺(tái)，還有的據(jù)說(shuō)通過(guò)比較虛擬儀器測(cè)控平臺(tái)，那么兩者在本系統(tǒng)當(dāng)中實(shí)現(xiàn)與維護(hù)功能面臨特別大的差距。首要的就是運(yùn)用VisualC++開發(fā)的測(cè)試平臺(tái)并不會(huì)如同使用LabWindows/CVI開發(fā)的基于虛擬儀器測(cè)控平臺(tái)簡(jiǎn)單方便。根據(jù)對(duì)LabWindows/CVI交互式開發(fā)平臺(tái)進(jìn)行分析，那么就能夠讓開發(fā)人員特別容易設(shè)計(jì)出來(lái)強(qiáng)大功能與直觀實(shí)用的測(cè)控程序。而通過(guò)NI公司所開發(fā)出來(lái)的SQL工具包的使用，借助LabWindows/CVI開發(fā)的立足于虛擬儀器的測(cè)控平臺(tái)能夠極大的節(jié)省開發(fā)時(shí)間，讓測(cè)試軟件性能有效增強(qiáng)。借助使用LabWindows/CVI開發(fā)的立足于虛擬儀器測(cè)控平臺(tái)軟件模塊化編制的軟件代碼，能夠一種新的控制算法僅僅是將相應(yīng)算法模塊改變就行，使得編程的效率得到有效的提升，將開發(fā)時(shí)間縮短。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)虛擬儀器技術(shù)的作用發(fā)揮，能夠?qū)鹘y(tǒng)儀器復(fù)雜專用電路設(shè)計(jì)避開，使得設(shè)計(jì)和使用儀器的方便性與快速性得到有效提升。而通過(guò)軟件的使用來(lái)做好各種儀器功能實(shí)現(xiàn)，使得儀器靈活性極大的提升，如果需要哪種功能僅僅是做好相關(guān)程序修改即可，節(jié)省大量購(gòu)買特定儀器的費(fèi)用。在測(cè)控范圍內(nèi)可以廣泛的應(yīng)用LabWindows/CVI虛擬儀器技術(shù)前景，那么在今后做出更為深入的研究與推廣。

[1]許潔.虛擬儀器在測(cè)控專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].高校實(shí)驗(yàn)室工作研究,2013,(03):20-21+23.

[2]趙云麗,閆兵.虛擬儀器技術(shù)在濕度測(cè)控中的應(yīng)用[J].科技信息,2011,(05):77+79.

Research on the design and application of transducer impedance test and data management system

Yang Yue
(Guiyang Jiangnan Electromechanical Design Research Institute,Guiyang Guizhou, 55000)

This article through the design and implementation of a transducer impedance test and analysis of the data management system, running test software based on LabWIndows/CVI transducer impedance related to the development of the machine in the PC, with Agilent4294A precision impedance analyzer to play the role of the GPIB communication interface to do, in order to test the impedance parameters of transducer, also can be in PC when the test data in real time and test curve, and in the process, save the test results in the database, data management software can display, query, analysis of all test data, report generation and other functions to achieve, feedback from the application result, this system has simple operation, stable performance, high measurement the precision and other advantages, effectively enhance the efficiency in order to be able to pass the test, electronic documents and data, Therefore, the promotion and application of high value

transducer; impedance measurement; data management system; application