LabVIEW虚拟仪器的身管直线度测试系统的软件设计(3)

菜单

1.2 身管直线度测量的评定

评定直线度误差时，理想直线相对于实际曲线的位置应符合最小条件。因此，在评定直线度误差时，寻找符合最小条件的理想直线是解决问题的关键。不妨设理想直线方程为：

当E为最小时，所对应的直线即为理想直线 ( 最佳逼近直线 ) 。由于理想直线很难用解析的方法直接求得，因此生产实践中，直线度误差的评定方法常采用两端点连线法、最小二乘法和最小包容区域法。

1、两端点连线法：将采样点的首尾两点的连线作为评定基准( 理想直线 )，取各测点相对于它的偏离值中的最大值与最小值之差作为直线度误差。是人工处理直线度误差常用的一种简便方法，评定结果偏差较大；

2、最小二乘法：以各采样点对于基准直线的偏离值的平方和为最小来确定基准直线，是以采样点作为研究对象。采用计算机软件编程很容易实现。

3、最小区域法：找出包容误差曲线的许多对两两平行的直线中，纵坐标距离最小的一对包容平行线，从而得出直线度误差。最小包容区域法是国家标准规定的直线度误差评定方法，其评判结果可作为仲裁依据。但应用时需满足相间准则( 高一低一高或低一高一低 )，数据处理时必须找到满足相间准则的特征点即高点和低点。由此也产生了许多近似算法，如凸多边形法。该算法具有运算速度快和运算精度高的特点。凸多边形法评定直线度误差的基本思想是以各采样点构造封闭凸多边形，然后求凸多边形各顶点到对应边的距离，距离中最大值即认为是直线度误差值。

1.3 国内外测量方法

1.4 虚拟仪器概述

虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。“软件即是仪器”这是NI公司提出的虚拟仪器理念的核心思想。从这一思想出发，基于电脑或工作站、软件和I/O部件来构建虚拟仪器。I/O部件可以是独立仪器、模块化仪器、数据采集板（DAQ）或传感器。而虚拟仪器（Virtual Instrument）在各种不同的工程应用和行业的测量及控制的用户中广受欢迎，这都归功于其直观化的图形编程语言，如LabVIEW。虚拟仪虚拟仪器面板器的图形化数据流语言和程序框图能自然地显示您的数据流，同时地图化的用户界面直观地显示数据，使我们能够轻松地查看、修改数据或控制输入。虚拟仪器与传统仪器相比具有以下优势：

第一、性能高。虚拟仪器技术以现成即用的PC技术为主导，包括功能超卓的处理器和文件I/O，使您在数据高速导入磁盘的同时就能实时地进行复杂的分析。

第二、扩展性强。模块化的组建方案使得只需更新计算机或测量硬件，就能以最少的硬件投资和极少的、甚至无需软件上的升级即可改进整个系统。

第三、开发时间少。软件构架不仅方便用户操作，还提供了灵活性和强大的功能，使用户能轻松地配置、创建、发布、维护和修改高性能、低成本的测量和控制解决方案。

第四、无缝集成。NI的虚拟仪器软件平台为I/O设备提供了标准的接口，帮助我们轻松地将多个测量设备集成到单个系统，减少了任务的复杂性。

2 虚拟仪器系统的框架文献综述

虚拟仪器由硬件设备与接口、设备驱动软件和虚拟仪器面板组成。其中，硬件设备与接口可以是各种以PC为基础的内置功能插卡、通用接口总线接口卡、串行口、VXI总线仪器接口等设备，或者是其它各种可程控的外置测试设备，设备驱动软件是直接控制各种硬件接口的驱动程序，虚拟仪器通过底层设备驱动软件与真实的仪器系统进行通讯，并以虚拟仪器面板的形式在计算机屏幕上显示与真实仪器面板操作元素相对应的各种控件。用户用鼠标操作虚拟仪器的面板就如同操作真实仪器一样真实与方便。