《测试技术》课程个人实验室开发

张萍 王琳 赵奇平

【摘 要】本次基于虚拟仪器和嵌入式系统的《测试技术》课程个人实验室开发，借助用于试用和学习的免费开发平台，学生个人电脑资源，以及购入和定制价格低廉性能良好的多种传感器和信号调理模块，完成了多种信号分析与处理的软件设计以及完整的测试系统的搭建和应用.

【关键词】测试技术；个人实验室；虚拟仪器；嵌入式系统

一、引言

测试技术涉及多门学科，传感器技术以各种物理、化学、生物机理为基础，信号分析技术涉及电脑软件技术及各种复杂的数学运算。而模拟信号的调理，又涉及电子电路知识和技术。根据被测对象搭建一个最终能获取有用信息的测试系统，对于提高学生学习兴趣和动手能力至关重要。鉴于虚拟仪器对仪器功能的集成性和嵌入式系统的便携性，本次工作应用虚拟仪器和嵌入式系统技术开发了一个测试技术个人实验室（实验库）。

二、《测试技术》个人实验室硬软件资源及制备

（一）硬件资源及制备

传感器资源：1.个人电脑，如话筒、鼠标等。2.购入多种低价传感器，如BMA250三轴加速度传感器、各种温度传感器、智能小车避障传感器等。

中间调理电路：购入和设计定制低价电路模块。

数据采集卡：个人电脑的声卡。

嵌入式系统：定制和购入一批价格低廉，性能优良的ADuC812微控制器及外围电路模块。

（二）软件资源及开发

虚拟仪器开发平台：采用NI公司的Labview平台，NI官网提供有免费Labview试用和学习版。

ADuC812开发包：AD公司提供有用于学习和客户体验的免费QuickStart开发包下载。

应用程序：课题组开发多种基于虚拟仪器和嵌入式系统的应用程序。

三、实验开发

基于Labview平台的实验，软件功能结构包括数据采集模块、数据分析模块、数据存取模块和数据输出模块。开发了频谱分析、相关分析、功率谱分析，以及周期信号的合成与分解实验等。

基于嵌入式系统的测试系统开发以图1所示的光纤位移传感器为例，运行Quick-Start软件包中的Download.exe程序把单片机的程序代码写入到ADuC812的闪速/电擦除程序存储器。ADuC812完成两路信号的数据采集和相除排噪、线性化处理、自检以及自校功能。除常用硬件电路，还设计了AduC812与电脑通讯的RS-232 接口电路。

四、结论

借助虚拟仪器技术和嵌入式系统技术，硬件充分利用学生个人电脑资源，以及价廉的硬件芯片，软件利用免费试用、学习平台，开发了《测试技术》课程个人实验室，对增加学生对课堂知识的感性认识以及动手能力起到了非常好的促进作用。

参考文献：

[1]江征风等.测试技术基础（第二版），北京：北京大学出版社，2001.

[2]陈国顺，张桐，郭阳宽，王正林，精通LabVIEW程序设计[M].北京：电子工业出版社.

[3]康华光等. 电子技术基础（第三版），北京：高等教育出版社， 1988， 342～391.

[4]JoelR.Williams提供.嵌入式系统及如何开发自己的嵌入式系统.华恒嵌入式Linux技术资料网站（http：//www.hhen.org/）.

作者简介：

張萍（1969.12）汉，湖北人，副教授。研究方向：测试技术 传感器技术 自动化控制。