信号采集与控制、信号分析与处理、测量结果的存储、显示与输出等是传统 的测量仪器最基本的功能。一般我们可以把所需要的硬件或者软件的固定化这样 就能达到我们所需要的目的,但是测量硬件只能由生产厂商来决定其标准,因而 缺乏灵活性同时适应性较差。
因为传统的测量仪器存在诸多缺点,而虚拟仪器的设计理念、功能定位和系 统结构等各方面都具有不错的优化,因此这些年虚拟仪器得到了巨大的发展概括 的说,虚拟仪器的主要特点如下:
(1)“软件就是硬件”。在虚拟仪器当中,软件才是核心,硬件是要通过 软件来实现其功能的。虚拟仪器在性价比方面比较出色,一是因为虚拟仪器能同 时对多个参数进行实时高效测量,同时还能实现用数字信号或软件来对数据进行 传输和处理,因此很好的降低了外界环境和因素对实验数据的影响。其次,使用 者也可以对虚拟仪器功能进行自由调整,这样使得仪器在改变测量对象时的更新 周期得到了缩短。
(2)虚拟仪器使仪器厂商和用户之间得到了更多的接触。每个用户都有自 己的生产生活需求,虚拟仪器允许用户可以自己定义其相关的功能,这样用户在 使用过过程中选择性就更好,丰富性也不错。
(3)具有良好的前面板。使用者可以根据自己的爱喜好来定义编辑前面板 的板式。
(4)系统和平台的功能和优化可以通过软硬件的升级来实现,比传统仪器 方便很多。
(5)虚拟仪器能和其他设备连接来实现相应功能。文献综述
(6)虚拟仪器的软硬件的特点就是具有模块化、开放性、可重复使用及互 换性等。因此用户可以根据自己的需要灵活组合,大大提高使用效率,减少投资。
图 1-1 传统仪器与虚拟仪器的比较
1。2。3 虚拟仪器技术应用
虚拟仪器的优点包括功能灵活和很容易构建,因此得到了广泛的推广和应 用。而在计量、科研、开发、测控等领域虚拟仪器起到了更大的作用。虚拟仪器 和国际上流行的“硬件软件化”的发展趋势相呼应,因此虚拟仪器又叫做“软件 仪器”。它的应用非常广泛,可实现逻辑分析仪、频谱仪、示波器、信号发生器 等多种仪器的功能。
逻辑分析仪、频谱仪、示波器、信号发生器现在都是科研机构、企业研发以 及实验室必备的测量设备[1]。随着信息技术的迅猛发展,由于传统的仪器不具 有连接计算机的接口,因此数据处理和数据采集都很困难。虚拟仪器可以在整个 系统内实现软件和硬件的资源实时共享,这些都是以前的设备所不具备功能。
虚拟仪器在专业测量系统方面发挥着越来越大的作用。伴随着科学技术的迅 速发展,现在当下每个行业都在向“自动化、信息化、虚拟化”发展。虚拟仪器 现在的应用范围越来越广泛,包括数据处理、数据存储、数据传输等计算和测量 场合。
虚拟仪器在工业控制领域和自动控制领域,同样得到很大的应用。绝大部分 闭环控制系统要求精确的采样,及时数据处理和快速的额数据处理。虚拟仪器正
好具有上述的优点,对测控一体化的设计也是非常适合的。同样在制造业,虚拟 仪器可以使其在温控系统,压力测量系统,湿度控制系统发挥更大作用,因为它 具备优秀的计算处理能力和强大的数据吞吐能力。来:自[优E尔L论W文W网www.youerw.com +QQ752018766-
1。3 虚拟仪器的开发软件
虚拟仪器的硬件只是软件实现功能的一个工具,而软件才是虚拟仪器的核 心,我们通过下图可以看到,虚拟仪器的应用软件最下层是 VISA 库,它是由 Serial 和 VXI 以及 GP-IB 等结构组成,VISA 上层是仪器驱动程序,最上面就是 应用软件[2]。