论文题目: 虚拟仪器系统的误差分析方法的研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 机械电子工程
作者: 金涛
导师: 秦树人
关键词: 虚拟仪器系统的误差,误差传递,误差合成,误差构成公式,误差修正,软件补偿
文献来源: 重庆大学
发表年度: 2005
论文摘要: 测试与测量是人类认识自然界客观事物并对这些事物的若干现象进行量化从而深入认识其本质的必不可少的手段。测试测量仪器则是实现测试测量的基本工具。作为测试测量仪器先进代表的虚拟仪器是仪器技术与计算机软、硬件技术和总线技术紧密结合的产物,具有优越的测试特性,其核心在于用软件实现测试功能。在一切静态测量与动态测量中不可避免的会产生测量误差,测量误差的存在使我们不能直接得到被测量的真实值。在科技迅猛发展的现今,人们对产品的精度要求越来越高,对测量技术的精确度寄以更高的期望。因此,研究测量及测试系统误差,以有效减少和消除误差的影响,提高测试精度成为必须。虚拟仪器在测试过程中也不可避免地会产生误差,影响测试结果的精度。目前还没有针对虚拟仪器系统的完整的误差评价体系,因此对虚拟仪器系统的误差进行研究,得出虚拟仪器系统的误差分析方法和修正方法,是一项具有深远理论价值和现实意义的工作。论文主要从机械测试系统理论、系统的误差分析方法和合成方法、虚拟仪器系统的构成、各子系统误差、虚拟仪器系统的误差描述、误差修正等方面展开深入的研究,具体工作及成果包括: 1) 论述了虚拟仪器及其误差的原理,开创性地针对基于PC 机的虚拟仪器系统的误差分析方法和修正方法进行了系统研究。2) 根据机械测试系统的误差构成原理,在分析虚拟仪器系统结构的基础上,对虚拟仪器系统各组成部分的误差进行了研究与讨论,得出了包括传感器、数据采集系统和虚拟仪器软件的误差分析和修正方法。3) 运用机械工程测试理论和误差理论中的误差传递与误差合成的理论方法对虚拟仪器系统的误差传递及合成进行了研究,在分析虚拟仪器系统各组成部分的误差的基础上,总结出虚拟仪器系统的误差构成公式,得出了统一的虚拟仪器系统的误差描述和分析方法。4) 充分利用虚拟仪器技术的核心就是用软件代替或部分代替传统仪器的硬件的思想,提出虚拟仪器系统的误差修正方法:(1)对于某些易于产生误差和误差较大的硬件部分,考虑用软件来代替硬件实现相应的功能;(2)对无法用软件代替的硬件部分,所产生的系统误差设计软件进行修正。5) 虚拟仪器系统的误差分析和修正方法的案例研究:讨论了虚拟式噪声分析仪、虚拟式心电分析仪的误差分析和修正。
论文目录:
中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 论文所属项目的来源
1.2 研究目的及意义
1.3 国内外现状综述
1.4 本文主要工作、研究方法和创新
1.4.1 本文主要工作内容
1.4.2 本文研究的主要方法
1.4.3 本文的主要创新
2 虚拟仪器概述
2.1 虚拟仪器概念
2.2 虚拟仪器的总线标准
2.3 虚拟仪器的软件系统
2.4 虚拟仪器的开发系统
3 误差理论
3.1 误差的概念
3.2 误差的基本性质及处理
3.2.1 随机误差
3.2.2 系统误差
3.2.3 粗大误差
3.3 误差的合成
3.3.1 测量系统随机误差的计算
3.3.2 测量系统系统误差的计算
3.3.3 测量系统总误差的计算
3.4 测量不确定度
3.4.1 测量不确定度的概念
3.4.2 测量不确定度的合成
3.5 动态测试及误差
3.5.1 动态测试
3.5.2 随机过程
3.5.3 动态测量误差
3.5.4 动态测量误差处理
4 虚拟仪器系统的误差分析和修正
4.1 虚拟仪器系统构成
4.1.1 基于PC 平台的虚拟仪器的基本构成
4.1.2 虚拟仪器中的硬件装置
4.2 虚拟仪器系统各组成部分的误差分析
4.2.1 传感器的误差分析
4.2.2 数据采集系统中的误差分析
4.2.3 虚拟仪器软件的误差分析
4.3 虚拟仪器系统的误差分析和修正
4.3.1 虚拟仪器系统的误差描述
4.3.2 虚拟仪器系统的误差修正
5 虚拟仪器系统误差分析和修正的实际案例
5.1 虚拟式噪声分析仪误差分析和修正
5.1.1 虚拟式噪声分析仪原理
5.1.2 虚拟式噪声分析仪的误差分析和修正
5.2 虚拟式心电分析仪误差分析和修正
5.2.1 虚拟式心电分析仪原理
5.2.2 虚拟式心电分析仪的误差分析和修正
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
独创性声明
学位论文版权使用授权书
发布时间: 2005-11-07
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