1PC機是虛擬儀器硬件平臺的核心，也是虛擬儀器軟件運行的環(huán)境。

　　LabVIEW簡介LabVIEW是基于圖形化編程語言的開發(fā)環(huán)境，是一種強有力的虛擬儀器開發(fā)工具，由NI公司于1986年開發(fā)，主要用于儀器控制、數據采集、數據分析、數據顯示等領域。

　　LabVIEW與傳統(tǒng)的編程語言最大的區(qū)別是：傳統(tǒng)編程語言是文本語言，而LabVIEW是圖形化語言，使用非常形象而且被工程師所熟悉的各種圖標、旋鈕、開關等的圖形界面，同時也提供與傳統(tǒng)文本語言（如C語言）的接口，增強了LabVIEW的整體功能。

　　另外，LabVIEW也擁有大量由NI公司和第三方公司提供的非常實用的軟件，如Application Builder（用于將程序生成可執(zhí)行文件）、SQLTooLkt（用于與本地或遠程數據庫相連）、信號處理套件（SignalProcessingSuite）（提供給了用戶信號處理的功能和高級的數字信號處理工具）、圖像處理工具（ImageProcessing）（該圖像處理軟件可以提供圖像處理功能和機器視學功能，它包括400多個圖像函數和交互式的圖像處理窗口）。圖像可以是一維、二維或者三維。它們結合起來，可以給工廠計算機控制的機器提供視覺，對產品的位置、尺寸、標識符和質量做出精確判斷），還可以調用其他軟件編寫的程序（如C，Matlab等）。

　　2測試系統(tǒng)整體結構面向測井儀器的測試系統(tǒng)主要完成常規(guī)儀器的檢測任務，產生以備查閱的檢測報告和數據文件，此外它要能夠產生常用信號，并對某測試點的信號進行一些分析，為儀器的檢修提供必要的工具。

　　該測井儀器測試系統(tǒng)由快中子探測器、時間譜分析板、通訊接口板、USB總線數據采集卡、計算機等組成，其系統(tǒng)組成如所示。

　　2.1快中子探測器快中子探測器是由快中子探頭、低壓電源、高壓電源、甄別整形驅動電路組成�？熘凶犹筋^由采用塑料/硫化鋅快中子屏和光電倍增管組成，光電倍增管輸出的信號經甄別、整形、驅動后，通過不超過100m長的電纜輸出至時間譜分析板。

　　2.2時間譜分析板由同步脈沖的前沿啟動道址計數器開始計數。

　　計數頻率由軟件對道寬鎖存器進行設置，多路信號選擇輸出相應的計數脈沖，當探頭信號有脈沖輸出時，由它來控制鎖存道址鎖存器的時間道址，同時該脈沖作為中斷信號給微機系統(tǒng)。微機的中斷服務程序讀道址鎖存器的數據，并把該數據作為道址，在此道址上加1，重復上述過程，就可得到譜形。

　　2.3測井數據的傳輸來自于測井儀器的信號經過電纜分離與保護電路送入多路選擇器，脈沖信號是只用于進行記錄個數的信息，它們直接送入帶有計數器的數字信號處理器TMS320LF2407進行計數，然后根據計算機的命令進行等時間采樣或者是按照某種要求采集當前值。模擬信號和編碼信號在進行任何處理前，必須對其進行模數轉換，將模擬信號轉化為數字信號。由于這些信號容易受外界干擾產生噪聲，因此在軟件設計中應用小波分析技術等一些先進的數字信號處理技術，并把不同的處理方法做成獨立的模塊，把原來需要用復雜的硬件電路來完成的濾波、消噪等處理由軟件模塊來完成，不再需要為不同的模擬信號準備不同的硬件電路板，而只需要在進行處理時調用合適的處理模塊即可。經過數字信號處理后，模擬信號轉化的信息可直接記錄或者經過計算反映某種物理信息。對于編碼信號轉化的信息，軟件要對它進行解碼并且獲得可用信息。

　　對于測井儀器的測試，往往要求能夠實現實時采集，并且測井儀器的傳輸率有很大的范圍。如果應用普通的串口通信RS232不能滿足傳輸率的要求，成熟的通用串行總線接口（USB）技術提供了新的選擇，它不但滿足即插即用，而且速度可高達480 Mbit/s 。因此采用USB接口技術可以使測試系統(tǒng)做到快速、方便。在本次設計中，USB接口芯片選用Scanlogic公司的SL811HS，芯片內有USB物理層的電路，可以作為主機控制芯片，也可作為設備控制芯片，單芯片可實現USB通信，價格低廉。

　　3系統(tǒng)的軟件設計本系統(tǒng)軟件采用先進的圖形化編程軟件Lab VIEW編制，在Windows系統(tǒng)下運行。Windows具有清晰、直觀的圖形界面特點、設備無關性和多任務性等優(yōu)點，LabVIEW是一個32位的編譯環(huán)境，其數據流的編程機制為人們提供了一種全新的能更自然、更直接、更充分表達顯示世界的方法。采用Windows編程機制，使系統(tǒng)具備Windows功能特點，完全脫離傳統(tǒng)順序執(zhí)行程序的設計思想，通過消息驅動的方式控制系統(tǒng)的動作，使程序再運行期間充分接受用戶的控制，具有良好的人機交互功能。軟件設計采用模塊式設計思路，各功能模塊都以主程序界面為初始啟動界面，并通過主程序界面相聯(lián)系。

　　3.1應用程序設計在整個程序設計中，首先完成了各個子功能模塊的程序設計，當然每個子模塊由更小的模塊組成，將每個子模塊都做成了VI。每一級的模塊都可以圖表的形式放置在程序流程圖中，這樣不但增加了程序的可讀性，也增加了程序的可維護性，使流程圖更加清晰明了，同時也避免了大量的重復編程工作。主控軟件原理框圖如所示。

　　3.2USB接口的驅動程序設計驅動程序是連接儀器與用戶界面的橋梁，是系統(tǒng)設計的一個關鍵。LabVIEW為用戶硬件提供了許多在儀器開發(fā)中可以使用的VI，包括標準VISA I/O函數、串口通信函數、傳統(tǒng)的GPIB函數。

　　VISA表示可視化儀器軟件結構，它本身不能提供儀器編程能力，是一個調用地層代碼來控制硬件的高層編程接口（API）。本系統(tǒng)的設計中沒有應用VISA來完成驅動程序的編寫，而是充分應用LabVIEW與C語言的CIN接口技術，選用C語言實現驅動程序中的所有功能函數，完成源代碼編寫后，驅動程序以32位DLL形式提供。

　　3.3應用程序的擴展研制開發(fā)該測試系統(tǒng)的初衷是為陣列中子測井儀的研制提供一種供進行調試、測試、刻度、軟件開發(fā)驗證、檢驗等工作的設備，但在其開發(fā)研制過程中，逐漸演變成為一種多功能的測試系統(tǒng)。其通訊接口用于陣列中子、微電阻掃描、六臂傾角等測井儀器的研制、測試、調校工作，其快中子時間到達譜分析器則在陣列中子、中子壽命、氧活化等采用中子發(fā)生器的儀器的研制、生產中發(fā)揮了重要作用。

　　4結論虛擬儀器以計算機技術為核心，將計算機、測試系統(tǒng)和虛擬儀器有機地融合為一體，為測井儀器的調試提供了一種快捷、方便的測試平臺，所有被測儀器的參數均可自動采集，由計算機跟蹤顯示。該虛擬儀器的研制成功，提高了測試設備的智能化和集成度，大大縮短了儀器的維護和檢修周期，取得了良好的經濟、社會效益。