衡器人应有“软件优先”的胸怀和眼光

 衡器人应有“软件优先”的胸怀和眼光

    1、“软件优先”实际是矫枉过正，提倡软硬兼顾的思想

    (1)“软件优先”是发展的选择

    面对不容乐观的全球经济和制造成本一路攀升的现状，企业不得不寻求一种既能尽快满足客户

需求又能满足企业生存发展之路，越来越多的企业钟情于以软件定义的仪器，可以在减少成本的条

件下获得更灵活及高性能的绩效。

    软件定义的仪器系统也称作虚拟仪器，包含了模块化硬件架构和用户自定义的软件，通过硬件

模块将标准仪器与包含数据处理的用户自定义的测试设备整合起来。它们在软件为核心的模块化基

础上，大多采用基于开放式的PXI( PCI eXtensions for Instrumentation)硬件标准，定义自己的软件

仪器系统。虚拟仪器基于软件优先的原则，发挥软件最大的灵活性、兼容性和客户化能力，还能通

过减少硬件降低整个系统成本，实使广泛的工业领域受益，世界上数以干计的企业热衷于它。

    利用虚拟仪器，设计人员可以通过更新软件算法，快速对测试设备进行重新配置，以满足不断

改变的测试需求。比如在全量程范围内设置多点、多分段的修正，除变动误差外其余误差依照标准

修正为零，使测量更为理想（如图6所示）；加入信号自动识别技术，能清除变动信号和粗大干扰

等非正常信号的影响，又不存在硬件固有的延时效应，提高动态测量性能；发挥软件的校验、修正

能力，既能能减少硬件成本，更可提高准确度的长期稳定性。

    (2)实现“软件就是仪器”的条件

    软件设计人员值得注意的是：①实现软件与硬件的无缝对接；②充分考虑混合测试系统的复杂

程度，软件兼容性与接口的兼容性是十分必要的；③驱动软件须经得起时间的考验；④为操作系统

的变动留有空间。此外，当你考虑未来的项目时，必须重视软件的向下兼容性能。

    做到以上几点后，我们才能说：“软件就是仪器(The Software Is the Instrument)”，实实在在

地体会软件发展为我们带来的神奇。

    (3)软、硬件协同的概念最重要

    “软件优先”是仪表设计理念的革新，是对传统的矫枉过正，但绝不能干排斥硬件作用的事。应

当说，硬件和软件今天不再是截然分开的两个概念，而是不离不弃、相辅相成、亲密无缝对接的关

系。

    今天，由软硬件协同设计的方法还产生了一个新词-codesign，它使用统一的方法和工具对

软件和硬件进行描述、综合和验证，可以避免软件、硬件体系独立设计带来的各自为政的弊病。

    本文的用意是借助国际流行的“软件定义仪器”的思想，引起衡器界同仁的重视。虚拟仪器应在

称重仪表开发中更能体现出优越性，比如我们可以用仿真测试完成设计模型。当然，路要一步一步

走，眼下要做的是在称重系统中尽可能多的嵌合的软件功能模块，尽可能多的以软代硬，以取得衡

器功能更大的扩展性和智能化的升级。

    值得称赞的是数字化称重传感器，将模拟放大、ADC和补偿、校正功能由仪表前移至测量前

沿，利用单片机技术实现软硬件集成，并且以尽可能短的模拟信号传输距离换来了超长的数字信号

传输距离，提高了数据采集的质量，堪称是软硬件结合的仪表设计典范。