VXI总线仪器系统

1 vxi—跨世纪的仪器总线

  vxi总线是vmebus extension for instrumentation的缩写,即vme总线在测量仪器领域的扩展。这是一种新型测量仪器的标准总线,其总线标准是一种在世界范围内完全开放的、适用于各国不同的厂家、不同应用领域的行业标准。由于它是电子仪器发展史上一个重要的里程碑,因此被国内外专家誉为“跨世纪的仪器总线”、“划时代的技术成果”,并被认为是电子仪器和自动测试领域的“第三次革命”。vxi总线系统自80年代末问世以来,对国际仪器仪表自动化测控技术的发展产生了重大的影响,已成为国内外关注的“热点”。

  vxi总线系统具有标准化、通用化、系列化、模块化的显著优点,集测量、计算、通信功能于一体,是国际90年代一项高、新科技。它不仅继承了gpib智能仪器和vme总线的特点,还有高速、模块化、易于使用等优势。其主要优点如下:

  (1)它是国际上最新推出的开放式仪器系统。该系统主要由主机箱、“0槽”控制器、具有各种功能的模块化仪器和驱动软件、软面板(sfp)、软件开发平台以及系统应用软件等组成。

  (2)它采用了当代多项高、新技术,包括微电子技术、计算机技术、自动测试技术、图形处理技术(虚拟仪器,软面板)、智能化仪器仪表等光、电、机技术。

  (3)其核心思想是使vxi产品成为开放式结构的总线系统。标准统一,使用灵活。用户购买vxi总线产品之后,在组建系统时能真正做到“即插即用”(plug & play),立竿见影。人机界面良好,接近于“傻瓜”照相机的灵活程度。

  (4)采用背板结构,数据传输速率快(40mb/s),吞吐量大,系统组建灵活方便,易于同其他总线兼容。

  (5)仪器系统由传统的“多机箱堆放式”发展成“单机箱多模块式”。它具有安装密度高、体积小、重量轻、易于携带等优点。因其外形尺寸小,故可提高被测信号的保真度,能减小仪器与被测装置的引线长度,降低系统噪声和改善屏蔽效果。

  (6)测试性能优良,技术指标先进,是对传统测试系统更新换代的理想产品。

  (7)采用模块化的严密设计与工艺保证,使之具有很高的可靠性,良好的电磁兼容性和很强的抗干扰能力,具有有效的自检与自诊断能力和良好的可维修性,大大延长了使用寿命。其平均故障间隔时间(mtbf)一般能达到10万小时,最高可达70万小时(折合80年使用期!)

  (8)资源利用率高,很容易实现系统集成,大大缩短研制周期。能实现系统资源共享,系统易于升级和扩展,易于根据各种现场的需要方便地快速地更换模块,重新组合系统。因此,即使若干年后老机型被淘汰,其主体部分(如计算机、vxi机箱、vxi模块等)还可用于新机型,资源的重复使用率高达75%~85%,能将设备的成本及投资风险降至最低。

  (9)vxi总线系统有着丰富的软件开发工具。测试人员只需调出代表仪器的图标,输入相关的条件和参数,利用鼠标器按测试流程将有关仪器连接起来,即可完成全部编程工作,自动生成测试程序,并以用户指定方式显示测量结果。

  (10)便于用户自行开发“虚拟仪器”。虚拟仪器(vi)是测量仪器、计算机与软件这三者的有机结合。它将仪器硬件(例如a/d、d/a转换器,数字i/o)、计算机资源(如微处理器,存储器,显示器)、软件(例如软面板,图形界面,数据处理,信息交换等)有效地结合起来,构成软硬结合、虚实共体的新一代电子仪器。

2 vxi总线系统的发展史

  2.1 国际发展动态

  1987年,由美国的惠普(hp)、泰克(tek)、雷卡(racal)等5家公司在国际上率先成立了vxi总线联合体,开创了vxi的新纪元。1988年美国制定了vxi总线军用标准,1992年又制定了ieee—1155标准。1993年制定了vxi“即插即用”(又译为“插入即用”)标准,并成立了vxi“即插即用”系统联盟。1996年,vxi总线系统已实现全球标准化。与此同时,vxi市场已形成一定的规模。目前,全世界已有数百家工厂生产上千种产品。vxi模块和系统的销售额正以每年递增30%~40%的高速度发展,这远远超过其他仪器的增长率。预计到2000年,大约有50%的测试系统将使用vxi。vxi正在高新技术领域显示出强大的生命力。例如,美国将在2002年建成距地球380公里高空、有两个足球场大的永久性空间站,maxsys公司最近已研制出基于vxi的能够模拟空间站上敏感器与执行机构的ses系统,它包括温度及压力传感器、继电器、开关、电压源、电流源、程控负荷。目前,一方面正在制定与完善各种vxi总线技术规范,另一方面则加速vxi总线平台的开发与推广工作。vxi总线必将在21世纪发挥更大作用。

  2.2 vxi总线系统在我国的发展应用

  近年来vxi总线系统在国际上获得迅速发展和广泛应用,立即引起国内测量仪器和自动测试领域专家们的极大兴趣与

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发布日期:2019年07月02日  所属分类:参考设计