各種課件測(cè)試技術(shù)6章

1、第六章第六章 計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)能力培養(yǎng)目標(biāo)：能力培養(yǎng)目標(biāo)：1.1.根據(jù)測(cè)試任務(wù)確定計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)方案。根據(jù)測(cè)試任務(wù)確定計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)方案。2.2.恰當(dāng)選擇并正確應(yīng)用微處理器及其外圍器件和恰當(dāng)選擇并正確應(yīng)用微處理器及其外圍器件和數(shù)據(jù)采集卡等，合理設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集卡等，合理設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)。 1946.2.15:第一臺(tái)計(jì)算機(jī)問世。第一臺(tái)計(jì)算機(jī)問世。6.1 計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)的組成計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)的組成 計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)主要包括傳感器、調(diào)計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)主要包括傳感器、調(diào)理電路、理電路、A/DA/D轉(zhuǎn)換器、微處理器及存儲(chǔ)器、轉(zhuǎn)換器、微處理器及存儲(chǔ)器、鍵盤、顯示器、通信接口等，其中傳感

2、器、鍵盤、顯示器、通信接口等，其中傳感器、調(diào)理電路、調(diào)理電路、A/DA/D轉(zhuǎn)換器總稱為數(shù)據(jù)采集系轉(zhuǎn)換器總稱為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。統(tǒng)。1 1、嵌入式計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)、嵌入式計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng) 2 2、PCPC擴(kuò)展式計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)擴(kuò)展式計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng) 3 3、標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱式計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱式計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng) n微處理器有很多不同的形式，包括商用微處理器有很多不同的形式，包括商用PC機(jī)、臺(tái)式工業(yè)控制機(jī)、板卡式工業(yè)控機(jī)、臺(tái)式工業(yè)控制機(jī)、板卡式工業(yè)控制機(jī)、單片機(jī)、數(shù)字信號(hào)處理器（制機(jī)、單片機(jī)、數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）和可編程控制器（和可編程控制器（PLC）等。）等。6.2 微處理器微處理器 微處理器選擇微處理器選

3、擇設(shè)計(jì)微處理器子系統(tǒng)時(shí)，一般應(yīng)遵循如下的設(shè)設(shè)計(jì)微處理器子系統(tǒng)時(shí)，一般應(yīng)遵循如下的設(shè)計(jì)步驟：計(jì)步驟： 1）熟悉測(cè)控對(duì)象）熟悉測(cè)控對(duì)象2）確定系統(tǒng)的）確定系統(tǒng)的I/O通道數(shù)通道數(shù)3）選擇微處理器：）選擇微處理器： 4）確定存儲(chǔ)器：）確定存儲(chǔ)器： 5）選擇接口電路：）選擇接口電路： n某柴油機(jī)噴油泵試驗(yàn)臺(tái)性能測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)某柴油機(jī)噴油泵試驗(yàn)臺(tái)性能測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)要求：系統(tǒng)需采集計(jì)指標(biāo)要求：系統(tǒng)需采集9路信號(hào)，每路信路信號(hào)，每路信號(hào)每周期采樣號(hào)每周期采樣3600點(diǎn)，每個(gè)采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)占點(diǎn)，每個(gè)采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)占用用4個(gè)字節(jié)，最大采樣周期數(shù)個(gè)字節(jié)，最大采樣周期數(shù)100周期，計(jì)周期，計(jì)算得到總采樣數(shù)據(jù)量為算得到總采

4、樣數(shù)據(jù)量為12.96MB，根據(jù)這，根據(jù)這一指標(biāo)，可選擇工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。目前工一指標(biāo)，可選擇工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。目前工業(yè)控制計(jì)算機(jī)內(nèi)存容量一般為業(yè)控制計(jì)算機(jī)內(nèi)存容量一般為512MB，操，操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序占用不超過作系統(tǒng)和應(yīng)用程序占用不超過256MB，內(nèi)，內(nèi)存空間完全可以滿足數(shù)據(jù)采集要求。存空間完全可以滿足數(shù)據(jù)采集要求。 微處理器選擇案例微處理器選擇案例6.3.1微處理器微處理器 CISC結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu):Intel的的8051系列、系列、Motorola的的M68HC系列、系列、Armel的的AT89系列、華邦系列、華邦Winbond的的W78系列和系列和Philips的的P80C51系列等。系列等。 R

5、ISC結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu):TI的的MSP430、各公司的、各公司的ARM單片機(jī)、單片機(jī)、Microchip的的PIC系列、系列、Zilog的的Z86系列、系列、Atmel的的AT90S系列、三星系列、三星KS57C系列系列4位單片機(jī)和義隆的位單片機(jī)和義隆的EM-78系列等。系列等。 根據(jù)程序存儲(chǔ)方式的不同，單片機(jī)可分為根據(jù)程序存儲(chǔ)方式的不同，單片機(jī)可分為EPROM、OTP（一次可編程）和（一次可編程）和QTP（掩膜）（掩膜）3種。種。 6.3 嵌入式計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)嵌入式計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng) 1.單片機(jī)單片機(jī)n單片機(jī)按功能分類n1.基本型n2.增強(qiáng)型n3.低功耗型n4.高級(jí)語言型n5.可編程計(jì)數(shù)陣列（PCA）型

6、n6.A/D型n7.DMA型n8.多并行口型馮。諾依曼n單片機(jī)按ROM的配置狀態(tài)分類n1.片內(nèi)ROM狀態(tài)n2.片內(nèi)EPROM狀態(tài)n3.片內(nèi)無ROM狀態(tài)n4.一次性可編程ROM（OTP）n5.片內(nèi)FLASH存儲(chǔ)器配置n單片機(jī)按品牌（廠家）分類n1.IntelMCS-5，MCS-96系列n2.Motorola68HCXX系列n3.AtmelAT89C系列（80C31內(nèi)核）n4.PhilipsP87、P89系列（8051內(nèi)核）n5.Microchipn6.Zilogn7.Texasn8.Siemens51系列單片機(jī)系列單片機(jī)公 司常見的8051內(nèi)核單片機(jī)芯片型號(hào)AtmelAT89C51/52/54/

7、58、AT89551/52/54/58、AT89LS51/52/54/58、AT89C55WD、AT89LV51/52/54/58、AT89C105l/2051/405l、AT89C51RC、AT89S53/LS53和AT89S8252/LS8252等PhilipsP8031/32、P80C5i/52/54/58、P89C51/52/54/58、P87C51/52/54/58、P87C552、P89C51RX2、P89C52RX2、P87LPC7XX系列和P89C9XX系列Winbond78E51B、78E52B、78E54B、78E58B、78E516B，77E52和77E58Analog

8、DevicesADuC812、ADuC824、ADuC814和ADuC816等DallasDS80C310/320/390和DS87C520/530/550等 PCI系列單片機(jī) 68系列單片機(jī) 96系列單片機(jī) MSP430單片機(jī) ARM單片機(jī) MC16系列單片機(jī)n單片機(jī)是微型計(jì)算機(jī)發(fā)展的一個(gè)分支，是一種專門面向控制的微處理器，又稱為微控制器（Micro-controller unit,MCU)n最基本的單片機(jī)系統(tǒng)由單片機(jī)芯片和軟件程序共同組成單片機(jī)的選擇單片機(jī)的選擇 根據(jù)系統(tǒng)對(duì)單片機(jī)的硬件資源要求進(jìn)行選擇，考根據(jù)系統(tǒng)對(duì)單片機(jī)的硬件資源要求進(jìn)行選擇，考慮的因素主要包括：按數(shù)據(jù)總線字長(zhǎng)，運(yùn)算能力慮

9、的因素主要包括：按數(shù)據(jù)總線字長(zhǎng)，運(yùn)算能力和速度（位數(shù)，取指令執(zhí)行指令的方式，時(shí)鐘頻和速度（位數(shù)，取指令執(zhí)行指令的方式，時(shí)鐘頻率，有無乘法指令等）；按存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)（率，有無乘法指令等）；按存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)（ROM，OTP，EPROM，F(xiàn)LASH，外置存儲(chǔ)器和片內(nèi)存，外置存儲(chǔ)器和片內(nèi)存儲(chǔ)器等）；儲(chǔ)器等）；I/O結(jié)構(gòu)功能（驅(qū)動(dòng)能力和數(shù)量，結(jié)構(gòu)功能（驅(qū)動(dòng)能力和數(shù)量，ADC，通訊端口的數(shù)量，有無日歷時(shí)鐘等）；通訊端口的數(shù)量，有無日歷時(shí)鐘等）； 選擇最容易實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)且性價(jià)比高的機(jī)型；選擇最容易實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)且性價(jià)比高的機(jī)型； 在研制任務(wù)重，時(shí)間緊的情況下，首先選擇熟悉在研制任務(wù)重，時(shí)間緊的情況下，首先選擇熟悉的機(jī)

10、型，應(yīng)考慮手頭所具備的開發(fā)系統(tǒng)等條件；的機(jī)型，應(yīng)考慮手頭所具備的開發(fā)系統(tǒng)等條件； 選擇有穩(wěn)定充足的貨源和具有良好品牌的機(jī)型。選擇有穩(wěn)定充足的貨源和具有良好品牌的機(jī)型。2. DSPnDSP（Digital Signal Processing）也就是我們常說的數(shù)字信號(hào)處理，它是利用計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ锰幚碓O(shè)備，以數(shù)字形式對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集，變換，濾波，估值，增強(qiáng)，壓縮，識(shí)別等處理，以得到符合人們需要的信號(hào)形式。nDSP芯片就是一種特別適合于進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理運(yùn)算的微處理器，其主要應(yīng)用是實(shí)時(shí)快速地實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號(hào)處理算法。DSP芯片的特點(diǎn)芯片的特點(diǎn)哈佛結(jié)構(gòu)哈佛結(jié)構(gòu),流水線操作流水線操作,專用的硬件乘法器專用的硬件

11、乘法器,特殊的特殊的DSP指令指令,快速的指令周期快速的指令周期n1.在一個(gè)指令周期內(nèi)可完成一次乘法和一次加法；n2.程序和數(shù)據(jù)空間分開，可以同時(shí)訪問指令和數(shù)據(jù)；n3.片內(nèi)具有快速RAM，通?？赏ㄟ^獨(dú)立的數(shù)據(jù)總線在兩塊中同時(shí)訪問；n4.具有低開銷或無開銷循環(huán)及跳轉(zhuǎn)的硬件支持；n5.快速的中斷處理和硬件I/O支持；n6.具有在單周期內(nèi)操作的多個(gè)硬件地址產(chǎn)生器；n7.可以并行執(zhí)行多個(gè)操作；n8.支持流水線操作，使取指，譯碼和執(zhí)行等操作可以重疊執(zhí)行。nTI（德州儀器）公司，AD（美國(guó)模擬器件）公司，Technologics（朗訊技術(shù)）公司和Motorola（摩托羅拉）公司四大公司最成功的最成功的DS

12、P 芯片當(dāng)數(shù)美國(guó)德州儀器公司的一系列產(chǎn)芯片當(dāng)數(shù)美國(guó)德州儀器公司的一系列產(chǎn)品。品。TI將常用的將常用的DSP芯片歸納為三大系列，即：芯片歸納為三大系列，即：TMS320C2000系列（包括系列（包括TMS320C2X/C2XX）、）、TMS320C5000系列（包括系列（包括TMS320C5X/C54X/C55X）、）、TMS320C6000系列（系列（TMS320C62X/C67X）。）。DSP的選擇的選擇 :1.運(yùn)算速度運(yùn)算速度: 2.DSP芯片的價(jià)格芯片的價(jià)格 3.硬件資源硬件資源 4.運(yùn)算精度運(yùn)算精度 5.開發(fā)工具開發(fā)工具 6.其他其他DSP芯片的應(yīng)用芯片的應(yīng)用n在近20年里，DSP芯片

13、在信號(hào)處理，通信，雷達(dá)等許多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。目前，DSP芯片的價(jià)格越來越低，性能價(jià)格比日益提高，具有巨大的應(yīng)用潛力。它的應(yīng)用主要有：n1.信號(hào)處理-如數(shù)字濾波，快速傅立葉變換，相關(guān)運(yùn)算，譜分析，卷積，模式匹配，加窗，波形產(chǎn)生等；n2.通信-如調(diào)制解調(diào)器，自適應(yīng)均衡，數(shù)據(jù)加密，數(shù)據(jù)壓縮，回波抵消，多路復(fù)用，傳真，擴(kuò)頻通信，糾錯(cuò)編碼，可視電話等；n3.語音-如語音編碼，語音合成，語音識(shí)別，語音增強(qiáng)，說話人辨認(rèn)，說話人確認(rèn)，語音郵件，語音存儲(chǔ)等；n4.圖形/圖像-如二維和三維圖形處理，圖像壓縮與傳輸，圖像增強(qiáng)，動(dòng)畫，機(jī)器人視覺等；n5.軍事-如保密通信，雷達(dá)處理，聲納處理，導(dǎo)航，導(dǎo)彈制導(dǎo)等；n6

14、.儀器儀表-如頻譜分析，函數(shù)發(fā)生，鎖相環(huán)，地震處理等；n7.自動(dòng)控制-如引擎控制，聲控，自動(dòng)駕駛，機(jī)器人控制，磁盤控制等；n8.醫(yī)療-如助聽，超聲設(shè)備，診斷工具，病人監(jiān)護(hù)等；n9.家用電器-如高保真音響，音樂合成，音調(diào)控制，玩具與游戲，數(shù)字電話/電視等。3.多微處理器系統(tǒng)多微處理器系統(tǒng)n多微處理器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)6.3.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)1 1、集中采集、集中采集 2 2、分散采集、分散采集 案例案例: :某標(biāo)準(zhǔn)電能表需要采集三相的電壓和某標(biāo)準(zhǔn)電能表需要采集三相的電壓和電流并計(jì)算各相電能值，為了測(cè)量精確性，電流并計(jì)算各相電能值，為了測(cè)量精確性，每相的電壓電流需要同步采樣，而三相之間每相的電壓

15、電流需要同步采樣，而三相之間沒有這么嚴(yán)格的要求，因此選用沒有這么嚴(yán)格的要求，因此選用2 2塊塊A/DA/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換器即可滿足要求。器即可滿足要求。 6.3.2 軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì) n目前單片機(jī)和DSP軟件的開發(fā)主要采用匯編語言和C語言，或者采用匯編語言與C語言混合編程。 n匯編語言編程必須對(duì)單片機(jī)或DSP的內(nèi)部資源和外圍電路非常熟悉。主要適用于功能比較簡(jiǎn)單的中小型應(yīng)用系統(tǒng)。n采用C語言編程時(shí)，只需對(duì)單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本了解，對(duì)外圍電路比較熟悉。用C語言開發(fā)軟件對(duì)很多細(xì)節(jié)問題無須考慮，編譯軟件會(huì)替設(shè)計(jì)者安排好。6.4 虛擬儀器測(cè)試系統(tǒng)虛擬儀器測(cè)試系統(tǒng) Virtual Instrumentation

16、- Computer Based Instruments6.4.1儀器的發(fā)展歷史儀器的發(fā)展歷史VXI ChassisDAQ Boardswith RTSIFully Programmable SystemGUIIEEE 488 Rack and Stack SystemAnalog InstrumentationVirtual Instrumentation微處理器微處理器MPUMPU程序存儲(chǔ)器程序存儲(chǔ)器（ROMROM）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ROMROM） I/O I/O接口接口鍵盤顯示接口鍵盤顯示接口標(biāo)準(zhǔn)儀用標(biāo)準(zhǔn)儀用通信接口通信接口 A/D A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 D/A D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器鍵盤

17、鍵盤顯示顯示外部?jī)x用外部?jī)x用標(biāo)準(zhǔn)總線標(biāo)準(zhǔn)總線信號(hào)信號(hào)調(diào)理調(diào)理 模擬模擬執(zhí)行器執(zhí)行器通信接口通信接口人機(jī)接口人機(jī)接口模擬量輸入輸出模擬量輸入輸出被測(cè)量被測(cè)量智能儀器的基本結(jié)構(gòu)智能儀器的基本結(jié)構(gòu)ISA/PCIISA/PCI插卡式儀器插卡式儀器RS232/485RS232/485串行通信串行通信 儀器儀器 打印口打印口并行通信并行通信 儀器儀器 GPIB/ GPIB/VXI/PXIVXI/PXI總線儀器總線儀器 計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī) USB USB串行通信串行通信 儀器儀器 測(cè)控對(duì)象測(cè)控對(duì)象INTERNETINTERNET基于計(jì)算機(jī)的儀器系統(tǒng)基于計(jì)算機(jī)的儀器系統(tǒng) 虛擬儀器概念最早是由美國(guó)國(guó)家儀器公司（虛擬儀

18、器概念最早是由美國(guó)國(guó)家儀器公司（National National InstrumentInstrument）在）在19861986年提出的，但其雛形可以追溯到年提出的，但其雛形可以追溯到19811981年年由美國(guó)西北儀器系統(tǒng)公司推出的由美國(guó)西北儀器系統(tǒng)公司推出的Apple IIApple II為基礎(chǔ)的數(shù)字存儲(chǔ)為基礎(chǔ)的數(shù)字存儲(chǔ)示波器。這種儀器和個(gè)人計(jì)算機(jī)的概念相適應(yīng)，當(dāng)時(shí)被稱為示波器。這種儀器和個(gè)人計(jì)算機(jī)的概念相適應(yīng)，當(dāng)時(shí)被稱為個(gè)人儀器。（個(gè)人儀器。（Personal InstrumentPersonal Instrument）。）。 虛擬儀器概念的提出虛擬儀器概念的提出 1986年，NI公司

19、推出了圖形化的虛擬儀器編程環(huán)境LabVIEW，標(biāo)志著虛擬儀器軟件設(shè)計(jì)平臺(tái)基本成型，虛擬儀器從概念構(gòu)思變?yōu)楣こ處熆蓪?shí)現(xiàn)的具體對(duì)象。 VI定義定義n虛擬儀器( VI - Virtual Instrumentation ) 是指通過應(yīng)用程序?qū)⑼ㄓ糜?jì)算機(jī)與功能化硬件結(jié)合起來，用戶可通過友好的圖形界面來操作這臺(tái)計(jì)算機(jī)，就像在操作自己定義、自己設(shè)計(jì)的一臺(tái)單個(gè)儀器一樣，從而完成對(duì)被測(cè)試量的采集、分析、判斷、顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等。與傳統(tǒng)儀器一樣，如果忽略它的跨網(wǎng)絡(luò)的位置透明性，它同樣劃分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析處理、顯示結(jié)果三大功能模塊。插入式插入式DAQDAQ卡卡VXIVXI儀器儀器GPIBGPIB儀器儀器RS23

20、2RS232信號(hào)處理信號(hào)處理統(tǒng)計(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)字濾波數(shù)字濾波分析分析網(wǎng)絡(luò)傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸文件文件I/OI/O硬復(fù)制硬復(fù)制圖形用戶接口圖形用戶接口虛擬儀器功能模塊劃分虛擬儀器功能模塊劃分 儀器 = A/D + CPU+ 軟件The Software Is Instruments傳統(tǒng)儀器傳統(tǒng)儀器虛擬儀器虛擬儀器關(guān)鍵是硬件關(guān)鍵是硬件關(guān)鍵是軟件關(guān)鍵是軟件開發(fā)與維護(hù)費(fèi)用高開發(fā)與維護(hù)費(fèi)用高開發(fā)與維護(hù)費(fèi)用低開發(fā)與維護(hù)費(fèi)用低技術(shù)更新周期長(zhǎng)技術(shù)更新周期長(zhǎng)技術(shù)更新周期短技術(shù)更新周期短價(jià)格高價(jià)格高價(jià)格低，并且可重用性與可配置性價(jià)格低，并且可重用性與可配置性強(qiáng)強(qiáng)廠商定義儀器功能廠商定義儀器功能用戶定義儀器功能用戶定義儀器功能系統(tǒng)

21、封閉、固定系統(tǒng)封閉、固定系統(tǒng)開放、靈活，與計(jì)算機(jī)的進(jìn)步系統(tǒng)開放、靈活，與計(jì)算機(jī)的進(jìn)步同同不易與其他設(shè)備連接不易與其他設(shè)備連接容易與其他設(shè)備連接容易與其他設(shè)備連接 VI與傳統(tǒng)儀器的比較與傳統(tǒng)儀器的比較虛擬儀器的優(yōu)勢(shì)：虛擬儀器的優(yōu)勢(shì)：豐富和增強(qiáng)了傳統(tǒng)儀器的功能。虛擬儀器將信號(hào)分析、顯示、存儲(chǔ)、打印和其他管理集中交由計(jì)算機(jī)來處理。儀器由用戶自己定義。開放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。虛擬儀器硬件和軟件都制定了開放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，使資源的可重復(fù)利用率提高，功能易于擴(kuò)展，管理規(guī)范，生產(chǎn)、維護(hù)和開發(fā)費(fèi)用降低。便于構(gòu)成復(fù)雜的測(cè)試系統(tǒng)?？赏ㄟ^網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成復(fù)雜的分布式測(cè)試系統(tǒng)，進(jìn)行遠(yuǎn)程測(cè)試、監(jiān)控、和診斷?？晒?jié)約儀器購(gòu)買和維護(hù)費(fèi)用。6.4

22、.2虛擬儀器的體系虛擬儀器的體系虛擬儀器典型的體系結(jié)構(gòu)虛擬儀器典型的體系結(jié)構(gòu)測(cè)控對(duì)象現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備VXI儀器串行口儀器PLCGPIB接口儀器GPIB接口卡信號(hào)調(diào)理數(shù)據(jù)采集卡DAQ圖象采集卡DSP工業(yè)自動(dòng)化軟件.Bridge VIEW.Lockout.Conmponentwork測(cè)量與分析軟件.Lab VIEW(VEE).Lab Windows/CVI.Component Works HiQ.Virtual Bench IVI傳統(tǒng)編程語言.Visual C+.Visual Basic.C+ Builder.Delphi等等PC機(jī)/工作站 虛擬儀器的分類 按接口總線類型不同劃分?jǐn)?shù)據(jù)采集卡式數(shù)據(jù)采集卡

23、式 DAQ DAQ RS232/RS485RS232/RS485虛擬儀器虛擬儀器并行接口虛擬儀器并行接口虛擬儀器USBUSB虛擬儀器虛擬儀器GPIBGPIB虛擬儀器虛擬儀器VXIVXI虛擬儀器虛擬儀器PXIPXI虛擬儀器虛擬儀器IEEE1394IEEE1394接口虛擬儀接口虛擬儀器器6.4.3虛擬儀器的硬件虛擬儀器的硬件自 行自 行研 制研 制數(shù) 據(jù)數(shù) 據(jù)采 集采 集卡卡NINI的的PCI-GPIBPCI-GPIB卡卡操 作 系 統(tǒng) ：操 作 系 統(tǒng) ： D O S , Windows2000/9x/NT最大最大I/0速度：速度：1 . 5 M b y t e s / s （ I E E E

24、4 8 8 . 1 ) 7.7 Mbytes/s (HS488)尺寸：尺寸：133x107 mm采購(gòu)商品化數(shù)據(jù)采集卡采購(gòu)商品化數(shù)據(jù)采集卡GPIBGPIB產(chǎn)品示例產(chǎn)品示例屏蔽的屏蔽的2424芯芯GPIBcableGPIBcable及定義及定義NINI的的DAQDAQ及及VXIVXI產(chǎn)品示例產(chǎn)品示例PXIPXI產(chǎn)品產(chǎn)品busVXI or VME PXI Modules Link to Other Standards用用LabVIEWLabVIEW開發(fā)的虛擬儀器的軟面板示例開發(fā)的虛擬儀器的軟面板示例 6.4.4虛擬儀器的軟件虛擬儀器的軟件軸承振動(dòng)測(cè)量?jī)x界面軸承振動(dòng)測(cè)量?jī)x界面 OLE DLL SQC

25、測(cè)試執(zhí)行測(cè)試執(zhí)行 測(cè)試報(bào)告測(cè)試報(bào)告 SPC 虛擬儀器虛擬儀器 儀器驅(qū)動(dòng)軟件儀器驅(qū)動(dòng)軟件 IEEE488.VXI/VISA DAQ 驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng) IMAG 驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng) GPIB 儀器儀器 串行串行 儀器儀器 VXI/PXI 儀器儀器 DAQ 卡卡 IMAG 卡卡 儀器硬件儀器硬件 I/O接口層接口層 儀器驅(qū)動(dòng)層儀器驅(qū)動(dòng)層 測(cè)試程序?qū)訙y(cè)試程序?qū)?測(cè)試管理層測(cè)試管理層 虛擬儀器軟件分層結(jié)構(gòu)虛擬儀器軟件分層結(jié)構(gòu)軟件平臺(tái)軟件平臺(tái)LabVIEWLabVIEW 美國(guó)的美國(guó)的NINI（National InstrumentNational Instrument）公司開發(fā)。）公司開發(fā)。LabSceneLabScene

26、 吉林大學(xué)智能儀器與測(cè)控技術(shù)研究所研制開發(fā)。吉林大學(xué)智能儀器與測(cè)控技術(shù)研究所研制開發(fā)。其他：其他：LabWindowsLabWindows，VEE VEE 等等 基于圖形的程序基于圖形的程序 每一個(gè)前面板都有一個(gè)框圖程序與之相對(duì)應(yīng)，它用每一個(gè)前面板都有一個(gè)框圖程序與之相對(duì)應(yīng)，它用G G語言編語言編寫，由節(jié)點(diǎn)寫，由節(jié)點(diǎn)(Node)(Node)、端口和數(shù)據(jù)連線端口和數(shù)據(jù)連線(Wire)(Wire)組成。組成。 節(jié)點(diǎn)：類似硬件中的芯片，執(zhí)行某些功能的單元，它有四節(jié)點(diǎn)：類似硬件中的芯片，執(zhí)行某些功能的單元，它有四類：功能函數(shù)、結(jié)構(gòu)、類：功能函數(shù)、結(jié)構(gòu)、代碼及文本接口節(jié)點(diǎn)代碼及文本接口節(jié)點(diǎn)(CIN)(C

27、IN)、子、子VI(SubVI)VI(SubVI)。 端口：類似硬件中的管腳，是數(shù)據(jù)在前后面板、節(jié)點(diǎn)之間端口：類似硬件中的管腳，是數(shù)據(jù)在前后面板、節(jié)點(diǎn)之間傳遞的通道。有兩類端傳遞的通道。有兩類端口：控制和指示端口、節(jié)點(diǎn)端口?？冢嚎刂坪椭甘径丝凇⒐?jié)點(diǎn)端口。 數(shù)據(jù)連線：它是數(shù)據(jù)端口之間的數(shù)據(jù)通道，在線中數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)連線：它是數(shù)據(jù)端口之間的數(shù)據(jù)通道，在線中數(shù)據(jù)是單向樹狀流動(dòng)。單向樹狀流動(dòng)。LabVIEWLabVIEW和和LabWindows/CVILabWindows/CVI詳細(xì)教程可以到詳細(xì)教程可以到 或或 下載下載6.4.5虛擬儀器技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域虛擬儀器技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域航空航空航天航天教學(xué)教學(xué)核工業(yè)核工

28、業(yè)軍工軍工通信測(cè)試通信測(cè)試鐵道鐵道.教學(xué)實(shí)驗(yàn)（教學(xué)實(shí)驗(yàn)（LabStarLabStar）波形分析波形分析工業(yè)監(jiān)測(cè)工業(yè)監(jiān)測(cè)：網(wǎng)絡(luò)化儀器的應(yīng)用示例網(wǎng)絡(luò)化儀器的應(yīng)用示例遠(yuǎn)程地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)研究遠(yuǎn)程地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)研究 測(cè)量精度和可靠性是儀器的重要指標(biāo)引入數(shù)據(jù)處理算法，提高了儀器的綜合性能。6.5 常用數(shù)據(jù)算法常用數(shù)據(jù)算法6.5.1 克服隨機(jī)誤差的數(shù)字濾波算法克服隨機(jī)誤差的數(shù)字濾波算法 隨機(jī)誤差：采用模擬濾波器是主要硬件方法。數(shù)字濾波算法的優(yōu)點(diǎn)：可靠性高不存在阻抗匹配、特性波動(dòng)、非一致性等問題使用時(shí)方便靈活。常用的數(shù)字濾波算法 一、克服大脈沖干擾的數(shù)字濾波法一、克服大脈沖干擾的數(shù)字濾波法1 1限幅濾波法限幅濾波

29、法 2 2中值濾中值濾波法波法 3 3拉依達(dá)準(zhǔn)則（剔除粗大誤差）拉依達(dá)準(zhǔn)則（剔除粗大誤差）二、抑制小幅度高頻噪聲的平均濾波二、抑制小幅度高頻噪聲的平均濾波法法1 1算數(shù)平均算數(shù)平均 2 2滑動(dòng)平均滑動(dòng)平均 3 3加加權(quán)滑動(dòng)平均權(quán)滑動(dòng)平均三、復(fù)合濾波法三、復(fù)合濾波法 一、克服大脈沖干擾的數(shù)字濾波法一、克服大脈沖干擾的數(shù)字濾波法 克服由儀器外部環(huán)境偶然因素引起的突變性擾動(dòng)或儀器內(nèi)部不穩(wěn)定引起誤碼等造成的尖脈沖干擾，是儀器數(shù)據(jù)處理的第一步。 通常采用簡(jiǎn)單的非線性濾波法。 1 1限幅濾波法限幅濾波法 n限幅濾波法（又稱程序判別法）將本次采樣限幅濾波法（又稱程序判別法）將本次采樣值與上次采樣值進(jìn)行比較，

30、若它們的差值超值與上次采樣值進(jìn)行比較，若它們的差值超出允許范圍，則認(rèn)為本次采樣值受到了干擾，出允許范圍，則認(rèn)為本次采樣值受到了干擾，應(yīng)予易除。應(yīng)予易除。1112,|,2nnnnnnnnnna yyyyya yyyyy或1n2n1ny,y,y已濾波的采樣結(jié)果：已濾波的采樣結(jié)果：l若本次采樣值為若本次采樣值為ynyn，則本次濾波的結(jié)果由下式確定：，則本次濾波的結(jié)果由下式確定：na a是相鄰兩個(gè)采樣值的最大允許增量，其是相鄰兩個(gè)采樣值的最大允許增量，其數(shù)值可根據(jù)數(shù)值可根據(jù)y y的最大變化速率的最大變化速率VmaxVmax及采樣及采樣周期周期T T確定，即確定，即 a = Vmax T a = Vma

31、x T n實(shí)現(xiàn)本算法的關(guān)鍵是設(shè)定被測(cè)參量相鄰實(shí)現(xiàn)本算法的關(guān)鍵是設(shè)定被測(cè)參量相鄰兩次采樣值的最大允許誤差兩次采樣值的最大允許誤差a.a.要求準(zhǔn)確要求準(zhǔn)確估計(jì)估計(jì)VmaxVmax和采樣周期和采樣周期T T。2 2中值濾波法中值濾波法 n中值濾波是一種典型的非線性濾波器，它運(yùn)中值濾波是一種典型的非線性濾波器，它運(yùn)算簡(jiǎn)單，在濾除脈沖噪聲的同時(shí)可以很好地算簡(jiǎn)單，在濾除脈沖噪聲的同時(shí)可以很好地保護(hù)信號(hào)的細(xì)節(jié)信息。保護(hù)信號(hào)的細(xì)節(jié)信息。n對(duì)某一被測(cè)參數(shù)連續(xù)采樣對(duì)某一被測(cè)參數(shù)連續(xù)采樣n n次（一般次（一般n n應(yīng)為奇應(yīng)為奇數(shù)），然后將這些采樣值進(jìn)行排序，選取中數(shù)），然后將這些采樣值進(jìn)行排序，選取中間值為本次采樣

32、值。間值為本次采樣值。n對(duì)溫度、液位等緩慢變化的被測(cè)參數(shù)，采用對(duì)溫度、液位等緩慢變化的被測(cè)參數(shù)，采用中值濾波法一般能收到良好的濾波效果。中值濾波法一般能收到良好的濾波效果。n設(shè)濾波器窗口的寬度為設(shè)濾波器窗口的寬度為n=2k+1n=2k+1，離散時(shí)間，離散時(shí)間信號(hào)信號(hào)x x（i i）的長(zhǎng)度為）的長(zhǎng)度為N N，（，（i=1i=1，2 2，N N；NnNn），則當(dāng)窗口在信號(hào)序列上滑動(dòng)時(shí)，），則當(dāng)窗口在信號(hào)序列上滑動(dòng)時(shí)，一維中值濾波器的輸出一維中值濾波器的輸出: :n medx medx（i i）=x(k) =x(k) 表示窗口表示窗口2k+12k+1內(nèi)排內(nèi)排序的第序的第k k個(gè)值，即排序后的中間值。

33、個(gè)值，即排序后的中間值。 原始信號(hào)原始信號(hào) 中值濾波后的信號(hào)中值濾波后的信號(hào)對(duì)不同寬度脈沖濾波效果對(duì)不同寬度脈沖濾波效果3 3拉依達(dá)準(zhǔn)則（剔除粗大誤差）拉依達(dá)準(zhǔn)則（剔除粗大誤差）n拉依達(dá)準(zhǔn)則：當(dāng)測(cè)量次數(shù)拉依達(dá)準(zhǔn)則：當(dāng)測(cè)量次數(shù)N N足夠多且測(cè)量服足夠多且測(cè)量服從正態(tài)分布時(shí)，在各次測(cè)量值中，若某次測(cè)從正態(tài)分布時(shí)，在各次測(cè)量值中，若某次測(cè)量值量值XiXi所對(duì)應(yīng)的剩余誤差所對(duì)應(yīng)的剩余誤差ViVi33，則認(rèn)為，則認(rèn)為該該XiXi為壞值，予以剔除。為壞值，予以剔除。 拉依達(dá)準(zhǔn)則法實(shí)施步驟拉依達(dá)準(zhǔn)則法實(shí)施步驟 （1 1）求）求N N次測(cè)量值次測(cè)量值X1X1至至XNXN的算術(shù)平均值的算術(shù)平均值 N1iiXN1

34、X（2 2）求各項(xiàng)的剩余誤差）求各項(xiàng)的剩余誤差Vi Vi XXVii（3 3）計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差）計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差 ) 1N/()V(N1i2i（4 4）判斷并剔除奇異項(xiàng)）判斷并剔除奇異項(xiàng)ViVi33，則認(rèn)為該，則認(rèn)為該XiXi為為壞值，予以剔除。壞值，予以剔除。 依據(jù)拉依達(dá)準(zhǔn)則凈化數(shù)據(jù)的局限性 有的儀器通過選擇有的儀器通過選擇LL中的中的L L值（值（L L2 2，3 3，4 4，5 5）調(diào)整凈化門限，調(diào)整凈化門限，L L3 3，門限放寬，門限放寬，L L3 3，門限，門限緊縮。緊縮。采用采用33準(zhǔn)則凈化采樣數(shù)據(jù)有其局限性，有時(shí)甚準(zhǔn)則凈化采樣數(shù)據(jù)有其局限性，有時(shí)甚至失效。至失效。（1 1）該準(zhǔn)則在樣本

35、值少于）該準(zhǔn)則在樣本值少于1010個(gè)時(shí)不能判別任何個(gè)時(shí)不能判別任何奇異數(shù)據(jù)；奇異數(shù)據(jù)；（2 2）33準(zhǔn)則是建立在正態(tài)分布的等精度重復(fù)測(cè)準(zhǔn)則是建立在正態(tài)分布的等精度重復(fù)測(cè)量基礎(chǔ)上，而造成奇異數(shù)據(jù)的干擾或噪聲難以量基礎(chǔ)上，而造成奇異數(shù)據(jù)的干擾或噪聲難以滿足正態(tài)分布。滿足正態(tài)分布。二、抑制小幅度高頻噪聲的平均濾波法二、抑制小幅度高頻噪聲的平均濾波法小幅度高頻電子噪聲：電子器件熱噪小幅度高頻電子噪聲：電子器件熱噪聲、聲、A/DA/D量化噪聲等。量化噪聲等。算數(shù)平均濾波法算數(shù)平均濾波法加權(quán)平均濾波法加權(quán)平均濾波法滑動(dòng)加權(quán)平均濾波法等滑動(dòng)加權(quán)平均濾波法等1算數(shù)平均濾波算數(shù)平均濾波 nN N個(gè)連續(xù)采樣值取其

36、算術(shù)平均值作為本次個(gè)連續(xù)采樣值取其算術(shù)平均值作為本次測(cè)量的濾波值。即測(cè)量的濾波值。即N1iiXN1X設(shè)設(shè)濾波效果主要取決于采樣次數(shù)濾波效果主要取決于采樣次數(shù)N N，N N越大，濾越大，濾波效果越好，但系統(tǒng)的靈敏度要下降。因此波效果越好，但系統(tǒng)的靈敏度要下降。因此這種方法只適用于慢變信號(hào)。這種方法只適用于慢變信號(hào)。 iiinSXN1iiN1iN1iiiinN1sN1)ns (N1XSiSi為采樣值中的有用部分為采樣值中的有用部分nini為隨機(jī)誤差。為隨機(jī)誤差。N1iiSN1X2滑動(dòng)平均濾波法滑動(dòng)平均濾波法 n對(duì)于采樣速度較慢或要求數(shù)據(jù)更新率對(duì)于采樣速度較慢或要求數(shù)據(jù)更新率較高的實(shí)時(shí)系統(tǒng)，算術(shù)平均

37、濾法無法較高的實(shí)時(shí)系統(tǒng)，算術(shù)平均濾法無法使用的。使用的。 n滑動(dòng)平均濾波法把滑動(dòng)平均濾波法把N N個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)看成一個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)看成一個(gè)隊(duì)列，隊(duì)列的長(zhǎng)度固定為個(gè)隊(duì)列，隊(duì)列的長(zhǎng)度固定為N N，每進(jìn)行，每進(jìn)行一次新的采樣，把測(cè)量結(jié)果放入隊(duì)尾，一次新的采樣，把測(cè)量結(jié)果放入隊(duì)尾，而去掉原來隊(duì)首的一個(gè)數(shù)據(jù)，這樣在而去掉原來隊(duì)首的一個(gè)數(shù)據(jù)，這樣在隊(duì)列中始終有隊(duì)列中始終有N N個(gè)個(gè)“最新最新”的數(shù)據(jù)。的數(shù)據(jù)。 平滑度高，靈敏度低；但對(duì)偶然出現(xiàn)的脈沖性干擾的抑制作用差。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，通過觀察不同N值下滑動(dòng)平均的輸出響應(yīng)來選取N值以便少占用計(jì)算機(jī)時(shí)間，又能達(dá)到最好的濾波效果。3加權(quán)滑動(dòng)平均濾波加權(quán)滑動(dòng)平均濾波n增加新

38、的采樣數(shù)據(jù)在滑動(dòng)平均中的比重，以提高系統(tǒng)對(duì)當(dāng)前采樣值的靈敏度，即對(duì)不同時(shí)刻的數(shù)據(jù)加以不同的權(quán)。通常越接近現(xiàn)時(shí)刻的數(shù)據(jù)，權(quán)取得越大。1N0iininXCN1X1CCC1N100CCC1N10三、復(fù)合濾波法三、復(fù)合濾波法 n把前面介紹的兩種以上的方法結(jié)合起來使用，把前面介紹的兩種以上的方法結(jié)合起來使用，形成復(fù)合濾波。形成復(fù)合濾波。n去極值平均濾波算法：先用中值濾波算法濾去極值平均濾波算法：先用中值濾波算法濾除采樣值中的脈沖性干擾，然后把剩余的各除采樣值中的脈沖性干擾，然后把剩余的各采樣值進(jìn)行平均濾波。連續(xù)采樣采樣值進(jìn)行平均濾波。連續(xù)采樣N N次，剔除次，剔除其最大值和最小值，再求余下其最大值和最小

39、值，再求余下N N2 2個(gè)采樣的個(gè)采樣的平均值。顯然，這種方法既能抑制隨機(jī)干擾，平均值。顯然，這種方法既能抑制隨機(jī)干擾，又能濾除明顯的脈沖干擾。又能濾除明顯的脈沖干擾。 為使計(jì)算更為使計(jì)算更方便，方便，N N2 2應(yīng)為應(yīng)為2 2，4 4，8 8，1616常取常取N N為為4 4，6 6，1010，1818。 6.5.2 消除系統(tǒng)誤差的軟件算法消除系統(tǒng)誤差的軟件算法(校正校正) 系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差-軟硬結(jié)合處理軟硬結(jié)合處理恒定系統(tǒng)誤差；恒定系統(tǒng)誤差；變化系統(tǒng)誤差；變化系統(tǒng)誤差；非線性系統(tǒng)誤差。非線性系統(tǒng)誤差。一、儀器零位誤差和增益誤差的校正方法一、儀器零位誤差和增益誤差的校正方法 需要輸入增加一個(gè)

40、多路開關(guān)電路。開關(guān)的狀需要輸入增加一個(gè)多路開關(guān)電路。開關(guān)的狀態(tài)由計(jì)算機(jī)控制。態(tài)由計(jì)算機(jī)控制。 n1 1零位誤差的校正方法零位誤差的校正方法n接地接地-N0-N0；n接基準(zhǔn)電壓接基準(zhǔn)電壓Vr-NrVr-Nr，n并將并將N0N0和和NrNr存于內(nèi)存；存于內(nèi)存；n然后輸入接然后輸入接VxVx，測(cè)得，測(cè)得NxNx，則測(cè)量結(jié)，則測(cè)量結(jié)果果: :)(NoxNNoNrVrxV2增益誤差的自動(dòng)校正方法n求取校正值。n需要校正時(shí)，先將開關(guān)接地，所測(cè)數(shù)據(jù)為X0，然后把開關(guān)接到最大值Vr，所測(cè)數(shù)據(jù)為X1，存儲(chǔ)X0和X1，得到校正方程.n這種校正方法測(cè)得信號(hào)與放大器的漂移和增益變化無關(guān)，降低了對(duì)電路器件的要求，達(dá)到與

41、Vr等同的測(cè)量精度。但增加了測(cè)量時(shí)間。 二、系統(tǒng)非線性校正二、系統(tǒng)非線性校正 n傳感器的輸出電信號(hào)與被測(cè)量之間的關(guān)系呈非傳感器的輸出電信號(hào)與被測(cè)量之間的關(guān)系呈非線性線性 ；儀器采用的測(cè)量電路是非線性的；儀器采用的測(cè)量電路是非線性的 。模型方法來校正系統(tǒng)誤差的最典型應(yīng)用是模型方法來校正系統(tǒng)誤差的最典型應(yīng)用是非線性校正。非線性校正。 1 1校正函數(shù)法校正函數(shù)法 如果確切知道傳感器或檢測(cè)電路的非線性特性的解析式y(tǒng) = f(x)，則就有可能利用基于此解析式的校正函數(shù)（反函數(shù)）來進(jìn)行非線性校正。 例：某測(cè)溫?zé)崦綦娮璧淖柚蹬c溫度之間的例：某測(cè)溫?zé)崦綦娮璧淖柚蹬c溫度之間的關(guān)系為關(guān)系為RT為熱敏電阻在溫度為為

42、熱敏電阻在溫度為T的阻值；的阻值；)T(feRRT/C25T)Rk/(Nln/)k/N(FTzC25和和為常數(shù)，當(dāng)溫度在為常數(shù)，當(dāng)溫度在0 05050之間分之間分別約為別約為1.441.4410-610-6和和4016K4016K。 2 2、代數(shù)插值法、代數(shù)插值法 n代數(shù)插值：設(shè)有代數(shù)插值：設(shè)有n + 1n + 1組離散已知點(diǎn)：組離散已知點(diǎn)：(x0, (x0, y0)y0)，(x1, y1)(x1, y1)，(xn, yn)(xn, yn)，xaxa，bb和未知函數(shù)和未知函數(shù)f(x)f(x)，就是用，就是用n n次多項(xiàng)式次多項(xiàng)式n去逼近去逼近f(x)f(x)，使，使Pn(x)Pn(x)在節(jié)點(diǎn)在

43、節(jié)點(diǎn)xixi處滿足處滿足n待定系數(shù)可根據(jù)已知典型點(diǎn)數(shù)據(jù)得到待定系數(shù)可根據(jù)已知典型點(diǎn)數(shù)據(jù)得到. .011n1nnnnaxaxaxa)x(Pn, 1, 0iy)x( f)x(Piiin最常用的多項(xiàng)式插值有：線性插值和拋物線（二次）插值。 n(1).(1).線性插值：兩點(diǎn)法線性插值：兩點(diǎn)法01101001011axayxxxxyxxxx)x(P010001011,xayaxxyyayxn(2)拋物線插值（二階插值）：n在一組數(shù)據(jù)中選?。▁0, y0），（x1, y1），（x2, y2）三點(diǎn)，相應(yīng)的插值方程2120210121012002010212)()()()()()()(yxxxxxxxxyxx

44、xxxxxxyxxxxxxxxxPyxf（x）P（X）x0y0y1y2x2x13. 3. 曲線擬合法曲線擬合法 n曲線擬合，就是通過實(shí)驗(yàn)獲得有限對(duì)測(cè)曲線擬合，就是通過實(shí)驗(yàn)獲得有限對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)（試數(shù)據(jù)（xi, yixi, yi）, ,利用這些數(shù)據(jù)來求取利用這些數(shù)據(jù)來求取近似函數(shù)近似函數(shù)y= f ( x )y= f ( x )。式中。式中x x為輸出量，為輸出量，y y為被測(cè)物理量。為被測(cè)物理量。n與插值不同的是，曲線擬合并不要求與插值不同的是，曲線擬合并不要求y= y= f ( x )f ( x )的曲線通過所有離散點(diǎn)（的曲線通過所有離散點(diǎn)（xi, xi, yiyi），只要求），只要求y= f (

45、 x )y= f ( x )反映這些離散反映這些離散點(diǎn)的一般趨勢(shì)，不出現(xiàn)局部波動(dòng)。點(diǎn)的一般趨勢(shì)，不出現(xiàn)局部波動(dòng)。 連續(xù)函數(shù)擬合自變量自變量x x與因變量與因變量y y之間的單值非線性關(guān)系可以自變量之間的單值非線性關(guān)系可以自變量x x的高次多項(xiàng)式來逼近的高次多項(xiàng)式來逼近對(duì)于對(duì)于n n個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)（個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)（xixi，yiyi）（）（i =1i =1，2 2，n n），），則可得如下則可得如下n n個(gè)方程個(gè)方程 mm10 xaxaaynmnmn10nV)xaxaa (y1m1m1101V)xaxaa (y2m2m2102V)xaxaa (yn擬合多項(xiàng)式的次數(shù)越高，擬合結(jié)果的精度也就擬合多項(xiàng)式的次數(shù)越高，擬合結(jié)果的精度也就越高，但計(jì)算量相應(yīng)地也增加。越高，但計(jì)算量相應(yīng)地也增加。分段直線擬合分段直線擬合 分段分段n n次曲線擬合次曲線擬合 三、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)校正法三、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)校正法 n當(dāng)難以進(jìn)行恰當(dāng)?shù)睦碚摲治鰰r(shí)，未當(dāng)難以進(jìn)行恰當(dāng)?shù)睦碚摲治鰰r(shí)，未必能建立合適的誤差校正模型。但必能建立合適的誤差校正模型。但此時(shí)可以通過實(shí)驗(yàn)，即用實(shí)際的校此時(shí)可以通過實(shí)驗(yàn)，即用實(shí)際的校正手段來求得校正數(shù)據(jù)，然后把校