关键词：大直径测量；虚拟仪器；动态链接库；光栅数据采集

虚拟仪器是现代计算机技术、仪器仪表技术及现代计算机辅助测试(cat)技术相结合的产物，广泛应用于数据采集和自动测试领域。

lab view是一种基于图形程序的虚拟仪器编程语言，lab view程序称为虚拟仪器程序(简称vi)。lab view按照模块化编程思想，将一些特定的测试任务，建立成一系列的vi，然后通过这些vi的组合来构成各种复杂的、功能强大的测试系统。lab view除了带有各种基本的vi库(gp-ib、visa、vxi和串行接口仪器的驱动程序等)和功能超强且庞大的分析函数库外，还可以通过调用外部代码实现lab view比较复杂的接口功能，其中就包括动态链接库调用机制。

动态链接库可采用vb、vc++6.0等高级语言开发，vc++6.0编制动态链接库，首先由appwizard生成dll框架，用户自己键入实现各种功能的代码。dll需要h函数声明文件、c源文件及def定义文件。h文件的作用是声明dll要实现的函数原型，供dll编译使用，同时还提供应用程序编译使用。c文件是实现具体文件的源文件，它有一个入口点函数，在dll被初次调用时运行，完成初始化工作。def文件是dll项目中比较特殊的文件，用于定义该dll项目将输出的函数，只有def文件列出的函数才能被应用函数调用，函数名列在该文件exports的关键字下。

多滚轮法大直径测量的数据采集系统

多滚轮法大直径测量原理结构
滚轮法大直径测量原理结构主要有被测大轴、滚轮、圆光栅、信号调理与接口、计数器及大轴转数测量标记组成。大轴直径计算公式为
d=α*d/2τn
其中，d为被测大轴直径；d为滚轮直径；α为滚轮转动角度；n为大轴转动周数。滚轮采用特殊的结构设计，以减小测量过程中打滑发生的几率。同时通过3个滚轮的冗余测量信号，可辩识出测量过程中的“打滑发生段”，并在进行三滚轮信号合成时，采用有效的数据融合技术，进一步将“打滑段”的信号剔除。通过对接触压力大小与滚轮直径变化的关系作精确标定，测量时根据拟合数学模型对滚轮变形作适时修正，以消除或减小滚轮变形引起的测量误差。为减小温度场不均匀或变化所导致的测量误差，在工件表面布置多个温度传感器，用以监测工件是否进入恒温状态及工件温度的变化和分布情况，以便对该温度场引起的大直径尺寸变化进行修正。用微位移传感器测量大轴表面形状误差，分离出各次谐波，用以修正测得直径，减小形状误差的影响。

数据采集系统组成
多滚轮法大直径测量系统采用的传感器种类和数目均较多，多参数的测量和控制由虚拟仪器测量系统实现，其结构框图如图1所。

图1　数据采集系统框图

光栅数据采集硬件主要由renishaw公司的resr20圆光栅编码器和fagor公司的dro板组成，resr20圆光栅编码器的角分辨力可达0.01″，分度不确定度为0.5″。rgh20读数头输出4路信号，dro板对这4路信号进行细分后转换成数字信号输入计算机，完成对圆光栅信号的数据采集。光电传感器的信号由6071e板(该板为ni公司的多功能数据采集板，具有模拟量、数字量采集单元，该板同时用于位移、压力等信号的采集)上的计数器送入计算机，作为数据采集的触发信号。同时为减小数据采集启停引起的误差，通常在大轴转动数周过程中采集光栅信号。在编制采集软件时设置大轴转动周数单元，当大轴转动且计数标记通过光电传感器时，计算机开始采集数据，当大轴转动周数达到预设值时，停止数据采集。

数据采集系统软件设计

6071e多功能采集卡自身带有适用于labview环境的驱动程序，直接进行设置即可。dro板必须用vc++编程调用其动态链接库进行初始化，然后将vc++的调用生成动态链接库，由lab2view调用完成对dro板的初始化，参数的初始化包括滚压轮标准参数、测试任务参数以及其他环境参数等。初始化结束，计算机检测到触发信号后开始数据采集，数据采集部分同样需要用vc++编程调用dro板的动态链接库的库函数。圆光栅信号输入计算机后由软件进行数据的处理和存储，当大轴转动周数等于预设值时，停止采集，一次数据采集过程完成。

labview调用动态链接库，使用labview功能模板中“advanced”子模板的“调用库函数(call library function)”结点。实现动态链接库调用步骤如下：

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