虚拟仪器技术因其强大优势,逐渐成为测试测量领域的主流技术,其关键是软件。然而目前虚拟仪器的开发设计仅针对特定的测试任务和测试功能,所设计的测试软件通用性、可互换性差,如果被测对象或测试任务发生改变,则软件的可重用性就几乎为零。此外,虚拟检测仪器和系统开发过程在很大程度上依赖于开发者本人的测试领域知识经验以及软件设计水平,给虚拟仪器软件的维护、功能扩充、升级和移植带来极大的困难。为了解决上述问题,本文借鉴组件技术和可互换虚拟仪器先进思想,提出虚拟测试功能组件的概念和基于虚拟测试功能组件的虚拟仪器设计方法。 本文在深入分析、总结和归纳典型测量仪器设备功能特征、应用特点的基础上,将虚拟仪器技术与组件技术相结合,以虚拟仪器图形化开发环境(如LabVIEw等)为二次开发平台,对典型测试仪器、测试系统的共性功能进行模块化设计,完成了测试功能组件模型的建立和基于“集成测试”的测试功能组件管理环境的应用研究;分析了可互换虚拟仪器(IVI)的规范和体系结构,借鉴其先进思想结合形状误差评定组件的开发,论述了测试功能组件在应用程序层的可互换性;按照基于虚拟测试功能组件开发虚拟仪器的方法,在虚拟集成测试平台下通过划分测试任务,匹配测试功能组件,搭建出满足国标要求的拉伸试验系统。 本文的研究及成果简化了虚拟仪器和虚拟检测系统的开发步骤,提高了虚拟仪器软件的互换性程度,便于虚拟仪器和虚拟检测系统软件功能的及时升级和版本更新,推动了虚拟测试系统智能化和标准化水平的进步,具有较高的工程应用价值。