李忠奎

（煤炭科学研究总院 北京 100013）

1986年，美国国家仪器公司首先提出虚拟仪器的概念。虚拟仪器通过软件将计算机硬件资源(如微处理器、内存、显示器等)与仪器硬件（如A/D、D/A、数字I/O、定时器、信号调理等）有机的融合为一体，大大缩小了仪器硬件的成本和体积，并通过软件实现对数据的显示、存储以及分析处理。它的最大特点是以软件为仪器的主要组成部分，因此NI提出了“软件就是仪器”的概念[1]。这是虚拟仪器技术核心强调的测试理念[2]。

爆炸应力波测试[3]要求系统同时测试64通道爆炸应力波数据，爆炸应力波频率高，数据量大，并且需要多通道数据处理分析，其中多路并行的数据采集系统和先进的信号预处理技术是测试的关键技术。通过对传统的测试仪器调研，这些仪器不仅可测试的通道数少，采样点数少，而且购买这些仪器的费用较高，不能满足本项目测试技术要求。采用基于计算机、A/D采集卡和LabVIEW软件的虚拟仪器测试系统，能进行多通道高速同时采样分析，不仅降低了投入成本，而且系统开发速度快，大大降低了测试系统的开发周期。对于特殊要求的科学实验用测试系统，虚拟仪器技术以其高效开发性能和较低的成本投入，充分体现了其优势和价值。

1 系统组成及工作原理

系统主要由计算机、信号采集卡、电荷放大器、传感器、低噪声电缆和测试软件等组成。系统工作原理如下：传感器拾取爆炸应力波信号，经由低噪声电缆传送至电荷放大器,微弱的振动信号经电荷放大器转换、放大成电压信号，经由电缆传送至AD采集卡，经AD卡转化为数字信号，测试软件控制进行数据采集、数据记录、数据分析和处理。……