本书是工业和信息化部“十二五”规划教材。本书系统地介绍了现代测试系统的相关技术和设计方法,包括PC- DAQ测试系统、GPIB总线测试系统、VXI总线测试系统、PXI总线测试系统、LXI总线测试系统。从工程实用的观点出发,精选了若干实例,论述了现代测试系统的综合设计。此外,还对近几年发展迅速的虚拟仪器技术在现代测试中的应用作了详细的阐述。本书内容丰富,理论联系实际,深入浅出地介绍了现代测试系统的设计方法和技巧。为了适应教学需要,各章末均附有思考题与习题,并配有免费电子课件。

测试是人类认识和改造客观世界的一种必不可少的重要手段,测试技术是推动科学技术发展的基础技术。近几年来,随着计算机技术、电子技术、仪器仪表技术和总线技术的迅速发展,测试技术所涵盖的内容更加深刻、更加广泛,以此为基础的现代测试系统的设计水平快速提高。现代测试系统被广泛应用于科学研究、国防试验、经济建设的各个领域,测试技术在**现代化建设中起着越来越重要的作用。
本书的第1版自2010年出版以来,得到了读者的鼓励与鞭策,并提出了许多宝贵意见,编者十分感谢。同时,本书2014年被评为“工业和信息化部‘十二五’规划教材”。本次再版结合现代测试技术的*新发展,在内容方面进行了相应的增删,并对第1版中出现的印刷错误进行了修订。
现代测试系统以计算机为核心,采用标准总线,由标准的测试模块、仪器设备、程控电源、矩阵开关及必要的专用接口组建而成。本次再版以总线分类为依据,介绍了基于不同总线所组成的测试系统,主要包括PC-DAQ测试系统、GPIB总线测试系统、VXI总线测试系统、PXI总线测试系统、LXI总线测试系统,同时还对利用虚拟仪器技术设计现代测试系统的方法进行了介绍。本书对现代测试系统的体系结构、总线规范、虚拟仪器技术等方面做了详细的论述,并给出了测试系统的设计实例,其目的是通过理论与实例结合的方式,深入浅出地介绍现代测试系统的设计方法和技巧。
本书共分7章。第1章简要介绍了测试技术与测试系统的基本概念。第2章讲述了PC-DAQ测试系统的结构形式、数据采集与控制接口的设计技术,并通过工程实例,介绍了PC-DAQ测试系统组建方法。第3章介绍了GPIB总线结构、接口功能、接口消息、接口设计和GPIB测试系统的组建方法。第4章介绍了VXI总线系统的组成结构、总线组成、器件及通信协议、系统资源、接口设计和VXI总线测试系统组建实例。第5章介绍了PXI总线规范、PXI系统结构和PXI总线测试系统的组建方法。第6章介绍LXI总线规范、LXI总线仪器模块的构成和LXI总线测试系统组建实例。第7章以美国**仪器公司推出的LabVIEW2012图形化编程语言为虚拟仪器开发平台,介绍了虚拟仪器的原理与设计方法,并结合实例介绍了虚拟仪器技术在现代测试系统设计中的应用。
本书提供配套的电子课件,读者可登录华信教育资源网www.hxedu.com.cn,注册后免费下载。
本书在编写过程中,南京理工大学的朱晓华教授对书稿进行了详尽的审阅,提出了许多宝贵意见。南京理工大学电子工程系的老师们对本书的编写给予了大力的支持与帮助。在此,谨向他们表示*诚挚的谢意。
由于现代测试技术发展迅速,应用广泛,限于编者水平,错误在所难免,欢迎读者批评指正。
编者
2014年8月

第1章 绪论
1.1 测试技术
1.2 现代测试系统
1.2.1 现代测试系统的分类
1.2.2 现代测试系统的体系结构
1.2.3 现代测试系统的特点
1.3 现代测试技术的应用
1.4 现代测试技术的发展趋势
思考题与习题
第2章 PC-DAQ测试系统
2.1 概述
2.1.1 PC-DAQ测试系统的特点
2.1.2 PC-DAQ测试系统的结构形式
2.1.3 PC-DAQ测试系统设计的关键技术
2.2 PC-DAQ测试系统中数据采集通道接口设计
2.2.1 数据采集通道的组成结构
2.2.2 8位A/D转换器与PC的接口
2.2.3 12位A/D转换器与PC的接口
2.2.4 高速数据采集接口
2.2.5 隔离式数据采集接口
2.3 PC-DAQ测试系统中控制通道接口设计
2.3.1 模拟量控制通道接口
2.3.2 离散信号控制通道接口
2.4 PC-DAQ测试系统组建举例
2.4.1 电阻炉炉温测控系统
2.4.2 雷管爆炸威力动态测试系统
思考题与习题
第3章 GPIB总线测试系统
3.1 GPIB的基本特性
3.2 GPIB总线结构
3.2.1 器件的概念及分类
3.2.2 GPIB总线的描述
3.2.3 GPIB三线挂钩原理
3.2.4 GPIB电缆及电缆接插头
3.2.5 GPIB器件地址
3.3 GPIB接口功能
3.4 GPIB消息的分类与性质
3.4.1 接口消息
3.4.2 器件消息
3.4.3 远地消息和本地消息
3.5 IEEE 488.2标准
3.5.1 IEEE 488.2标准的主要内容
3.5.2 IEEE 488.2标准的公用命令
3.5.3 IEEE 488.2标准的控制序列及控制协议
3.5.4 IEEE 488.2标准的状态报告模型
3.6 GPIB接口设计
3.6.1 GPIB接口芯片NAT9914性能介绍
3.6.2 GPIB总线收/发器
3.6.3 GPIB接口电路的设计
3.6.4 GPIB接口编程
3.7 GPIB测试系统的组建
3.7.1 GPIB测试系统的连接方式
3.7.2 GPIB测试系统的组建方法
3.7.3 GPIB测试系统组建举例
思考题与习题
第4章 VXI总线测试系统
4.1 VXI总线的特点
4.2 VXI总线系统的组成结构
4.2.1 VXI模块及连接器
4.2.2 VXI主机箱
4.2.3 VXI系统的典型结构
4.3 VXI总线组成及功能
4.3.1 VXI总线的组成
4.3.2 VXI总线的功能
4.4 VXI总线器件及通信协议
4.4.1 器件的概念及分类
4.4.2 器件寻址
4.4.3 器件寄存器
4.4.4 VXI总线器件通信协议
4.5 VXI总线系统资源
4.5.1 0号槽服务器件
4.5.2 资源管理器
4.6 VXI总线接口设计
4.6.1 寄存器基器件的VXI总线的接口设计
4.6.2 消息基器件的VXI总线的接口设计
4.7 VXI总线测试系统组建
4.7.1 组建VXI总线测试系统的一般过程
4.7.2 VXI总线测试系统组建举例
思考题与习题
第5章 PXI总线测试系统
5.1 概述
5.2 PXI总线的特点
5.3 PXI总线规范
5.3.1 PXI机械规范
5.3.2 PXI电气规范
5.3.3 PXI软件规范
5.4 PXI系统结构
5.4.1 PXI机箱
5.4.2 PXI控制器
5.4.3 PXI模块
5.5 PXI总线测试系统的组建
5.5.1 PXI总线测试系统的组建方法
5.5.2 PXI总线测试系统组建举例
思考题与习题
第6章 LXI总线测试系统
6.1 概述
6.2 LXI总线的特点和优势
6.3 LXI总线规范
6.3.1 LXI仪器分类
6.3.2 LXI的物理规范
6.3.3 LXI仪器的同步与触发
6.3.4 LXI模块间的数据通信
6.3.5 LXI软件编程规范
6.3.6 LXI的LAN规范
6.3.7 Web接口
6.4 LXI仪器模块
6.4.1 LXI仪器模块的构成
6.4.2 LXI仪器模块的开发
6.5 LXI总线测试系统组成结构
6.5.1 单一LXI总线仪器的测试系统结构
6.5.2 LXI与其他总线仪器混合的测试系统结构
6.6 LXI总线测试系统组建举例
6.6.1 基于LXI总线的人机参数测试系统
6.6.2 装甲车辆分布式测试系统
思考题与习题
第7章 基于虚拟仪器技术的测试系统
7.1 概述
7.1.1 虚拟仪器的基本概念
7.1.2 虚拟仪器的组成
7.1.3 虚拟仪器的特点
7.2 虚拟仪器软件开发平台LabVIEW
7.2.1 LabVIEW概述
7.2.2 LabVIEW 2012编程环境
7.2.3 LabVIEW 2012创建虚拟仪器的方法
7.3 基于LabVIEW的测试系统实现技术
7.3.1 基于LabVIEW的数据采集基础知识
7.3.2 模拟信号采集
7.3.3 模拟信号产生
7.3.4 数字信号输入/输出
7.3.5 计数信号的输入/输出
7.4 基于虚拟仪器的测试系统组建举例
7.4.1 基于虚拟仪器的机床振动测试系统
7.4.2 基于虚拟仪器的风机性能参数测试系统
思考题与习题
参考文献