衡器人應有“軟件優先”的胸懷和眼光

 衡器人應有“軟件優先”的胸懷和眼光

    1、“軟件優先”實際是矯枉過正，提倡軟硬兼顧的思想

    (1)“軟件優先”是發展的選擇

    面對不容樂觀的全球經濟和制造成本一路攀升的現狀，企業不得不尋求一種既能盡快滿足客戶

需求又能滿足企業生存發展之路，越來越多的企業鐘情于以軟件定義的儀器，可以在減少成本的條

件下獲得更靈活及高性能的績效。

    軟件定義的儀器系統也稱作虛擬儀器，包含了模塊化硬件架構和用戶自定義的軟件，通過硬件

模塊將標準儀器與包含數據處理的用戶自定義的測試設備整合起來。它們在軟件為核心的模塊化基

礎上，大多采用基于開放式的PXI( PCI eXtensions for Instrumentation)硬件標準，定義自己的軟件

儀器系統。虛擬儀器基于軟件優先的原則，發揮軟件最大的靈活性、兼容性和客戶化能力，還能通

過減少硬件降低整個系統成本，實使廣泛的工業領域受益，世界上數以干計的企業熱衷于它。

    利用虛擬儀器，設計人員可以通過更新軟件算法，快速對測試設備進行重新配置，以滿足不斷

改變的測試需求。比如在全量程范圍內設置多點、多分段的修正，除變動誤差外其余誤差依照標準

修正為零，使測量更為理想（如圖6所示）；加入信號自動識別技術，能清除變動信號和粗大干擾

等非正常信號的影響，又不存在硬件固有的延時效應，提高動態測量性能；發揮軟件的校驗、修正

能力，既能能減少硬件成本，更可提高準確度的長期穩定性。

    (2)實現“軟件就是儀器”的條件

    軟件設計人員值得注意的是：①實現軟件與硬件的無縫對接；②充分考慮混合測試系統的復雜

程度，軟件兼容性與接口的兼容性是十分必要的；③驅動軟件須經得起時間的考驗；④為操作系統

的變動留有空間。此外，當你考慮未來的項目時，必須重視軟件的向下兼容性能。

    做到以上幾點后，我們才能說：“軟件就是儀器(The Software Is the Instrument)”，實實在在

地體會軟件發展為我們帶來的神奇。

    (3)軟、硬件協同的概念最重要

    “軟件優先”是儀表設計理念的革新，是對傳統的矯枉過正，但絕不能干排斥硬件作用的事。應

當說，硬件和軟件今天不再是截然分開的兩個概念，而是不離不棄、相輔相成、親密無縫對接的關

系。

    今天，由軟硬件協同設計的方法還產生了一個新詞-codesign，它使用統一的方法和工具對

軟件和硬件進行描述、綜合和驗證，可以避免軟件、硬件體系獨立設計帶來的各自為政的弊病。

    本文的用意是借助國際流行的“軟件定義儀器”的思想，引起衡器界同仁的重視。虛擬儀器應在

稱重儀表開發中更能體現出優越性，比如我們可以用仿真測試完成設計模型。當然，路要一步一步

走，眼下要做的是在稱重系統中盡可能多的嵌合的軟件功能模塊，盡可能多的以軟代硬，以取得衡

器功能更大的擴展性和智能化的升級。

    值得稱贊的是數字化稱重傳感器，將模擬放大、ADC和補償、校正功能由儀表前移至測量前

沿，利用單片機技術實現軟硬件集成，并且以盡可能短的模擬信號傳輸距離換來了超長的數字信號

傳輸距離，提高了數據采集的質量，堪稱是軟硬件結合的儀表設計典范。