虛擬儀器技術在家用電器檢測中的應用探析

郭春育+陳衛東

【摘 要】本文主要以虛擬儀器技術概述作為出發點，從系統結構、軟件架構兩方面探討了虛擬儀器技術在家用電器檢測中的具體應用，希望可以為家用電器檢測人員提供一些參考和意見。

【關鍵詞】家用電器；檢測；虛擬儀器；應用

采用傳統手段展開家用電器檢測時，得出的數據不夠準確和完整。隨著科學技術的不斷進步，虛擬儀器技術的優勢更加突出，其應用前景較為廣闊。虛擬儀器技術是計算機技術發展的產物，因此以計算機為基礎的虛擬儀器技術，具有一定的開放性。將其應用至家用電器檢測中，既可以縮短檢測時間，又可以提高數據處理效率，并為檢測工作提供便利性。作為儀器檢測中的關鍵技術，虛擬儀器檢測技術的應用對于提高家用電器的檢測質量具有重要作用。文章首先介紹了虛擬儀器在電器檢測中的優勢，然后具體探討了家用電器檢測中虛擬儀器的應用，以期為相關技術與研究人員提供參考。

1 虛擬儀器技術概述

（1）儀器構成原理

一般認為，虛擬儀器是軟件和硬件的組合。其中，硬件主要負責數據的測試和采集，軟件主要負責數據處理和數據傳遞。不同軟件程序，負責的工作不同。通過點擊顯示器屏幕上的軟件圖標，就可以完成儀器控制任務。

（2）優勢

虛擬儀器的優勢較為顯著，具體表現在四方面。第一，靈活性。波形發生器和示波器等傳統儀器的功能由廠家限定。但是其功能權限不多，用戶不能靈活設置其使用功能。無論是內置電路還是開關旋紐，都是廠家在生產過程中設定好的。而虛擬儀器的功能更加靈活，用戶可以結合自身實際需要設定其不同的功能。

第二，網絡化。傳統儀器大部分為“單機”產品，加之儀器無法開展遠程測試，導致數據傳輸效率低。而虛擬儀器可以實現網絡化測試，并實現遠程測量，借助計算機技術實現數據實時監控。

第三，開放性。虛擬儀器是以計算機為基礎開發的系統，計算機技術具有開放性特征，同樣也就賦予虛擬儀器開放性特點。傳統儀器不僅無法完成網絡化測試，也不能實現開放性。因此，虛擬儀器的應用，提高了數據處理和傳輸效率。

第四，便攜性。虛擬儀器可以將測試系統集成到電腦內。在特定情況下，可以直接將其集成到PDA上。對于電器測試工作，可以直接在現場完成，進而提高測試工作的便捷性。

2 虛擬儀器在家用電器檢測中的具體應用

（1）系統結構

家用電器檢測系統主要由三要素構成。第一要素，主控臺。主控臺的主要任務是負責各系統和模塊的協調工作。對于用戶而言，需要提前設置參數配置，并對系統進行初始化。然后完成數據采集和處理工作。在這一過程中，需要用到I/O接口。在檢測過程中，應確保監測狀態開啟。一旦發現異常問題，應及時將電源切斷。監測系統會提供正確的報警指示。完成數據檢測之后，系統會自動展開數據綜合處理。

第二要素，人機交互接口。依照產品類型、結合用戶實際需求，展開系統資源匹配。這是人機交互接口的主要工作任務。除此之外，利用這一接口可以完成數據的打印、數據查詢等工作。由此可見，人機交互接口的功能較為全面，是改善家用電器系統柔性的關鍵要素。

第三要素，I/O接口。這一接口的主要工作任務是實現數據的傳輸。與此同時，該接口具有管控指令動作、信號接受等功能。利用這一接口能夠保障電器工作狀態的穩定性。

（2）軟件架構

就家用電器檢測系統而言，軟件配置是其主要功能。設計和分析系統面向對象的主要方法為語言信息流分析法，并以此為基礎，構建檢測系統模型。檢測系統的主要工作是實現對電器的自動化檢測，并實現電器的實時管控。并在綜合分析之后，自動得出測量結果。依據系統特性，可將軟件分為四個模塊。其一，采集模塊。該模塊的主要功能是實現數據的實時采集與處理。首先，對系統進行初始化設計。其次，設定數據采集控制卡。依據系統配置模塊，輸出硬件信息。最后，發送操作指令。結合用戶需求，設置檢測時間。數據收集工作完成之后，需要及時展開處理與分析。再按照相應的算法，計算出最終結果。假設數值在設定限值之上，系統會自動改變數據的顏色。且系統會發揮報警指示，給予技術人員更改方向，進而保障數據結果的準確性和科學性。

其次，管理模塊。該模塊是家用電器檢測系統的關鍵環節。無論是數據采集還是系統配置，都需要利用管理模塊實現。其中，對數據庫展開具體操作是檢測系統設計的主要環節。對于家用電器而言，最好選用技術成熟的數據庫，并合理設置其檢測流程，確保檢測工作的順利展開。其檢測內容主要包括三點：一是，檢測步驟數據庫，二是，檢測通道配置數據庫，三是，檢測歷史數據庫。為進一步提高數據的準確性和完整性，應選擇科學的檢測方法。比如采用Timer組件展開數據檢測，這樣既可以實現定時數據采集，又可以實現數據的自動存儲。各模塊在對數據庫使用時，使用之后應在第一時間關閉系統。這樣可以確保各模塊操作不受影響。

其三，控制模塊。控制模塊的功能較為全面，主要用于接收用戶設定參數、展開數據收集、開展任務檢測等。在PID算法中，為保障計算結果的正確性，選用增量式PID算法。對于家用電器檢測系統而言，最為關鍵的模塊為控制模塊和數據采集模塊。同時，這兩大模塊是檢測系統的核心。但是兩者屬于兩個并發進程，為提高數據的準確性，保障數據代碼安全，應選用臨界區技術。所謂臨界區技術是指在單個時間片內，通過操作其中任何一個事件，既可完成執行命令。相對而言，此種操作方法更加簡便，其任務花費時間較少。

其四，系統模塊。作為家用電器檢測系統的重要組成部分，系統模塊的主要功能是新建文檔、構建通道模型等。但是這一模塊不包含設置檢測時間，也無法對文字數據進行檢測。利用這一模塊，能夠結合用戶實際需求，執行定義控制參數（主要包括檢測步驟數、目標值、控制順序等），從而為展開電氣檢測提供參數依據。對于部分數據庫，在展開檢測工作之前，可以進行數據庫設置。或者新建文檔，亦或者修改已有文檔。因此，該模塊能夠為控制管理模塊提供管控參數、構建參數單位等。

3 結束語

將虛擬儀器技術應用至家用電器檢測中，既可以實現數據的實時收集與處理，又可以保障數據的準確性和完整性。因此，相關技術人員應加強對虛擬儀器研究工作的重視，并積極引入國外先進生產技術和管理經驗，制定技術提升措施，進而提高家用電器檢測質量，提升家電行業經濟效益與社會效益，促使家用電器行業長遠健康發展。

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