下載本文檔
版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
1、測量儀器發(fā)展至今,大體可以分為四個階段:模擬儀器、數(shù)字化儀器、智能儀器和虛擬儀器。模擬儀器:這類儀器是以電磁感應基本定律為基礎的指針儀器儀表?;窘Y構是電磁機械式的,借助指針來顯示最終結果,如指針式萬用表、三級管電壓表等。這類儀器在某些實驗室仍能看到。數(shù)字化儀器:這類儀器目前相當普及,如數(shù)字電壓表、數(shù)字頻率計等。這類儀器將模擬信號的測量轉化為數(shù)字信號測量,并以數(shù)字方式輸出最終結果,適用于快速響應和較高準確度的測量。智能儀器:這類儀器內(nèi)置微處理器,既能進行自動測試又具有一定的數(shù)據(jù)處理功能。智能儀器的功能模塊全部是以硬件和固化的軟件的形式存在,無論是開發(fā)還是應用,都缺乏靈活性。虛擬儀器:是現(xiàn)代計算
2、機軟、硬件技術和測量技術相結合的產(chǎn)物,是傳統(tǒng)儀器觀念的一次巨大變革,是將來儀器發(fā)展的一個重要方向。虛擬儀器技術是美國國家儀器公司(National Instruments,NI)在1986年提出的一種構成儀器系統(tǒng)的新概念,其基本思想是:用計算機資源取代傳統(tǒng)儀器中的輸入、處理和輸出等部分,實現(xiàn)儀器硬件核心部分的模塊化和最小化;用計算機軟件和儀器軟面板實現(xiàn)儀器測量和控制功能。所謂虛擬儀器,就是以計算機為核心的硬件平臺上,其功能由用戶設計和定義,具有虛擬面板,其測試功能由測試軟件實現(xiàn)的一種計算機儀器系統(tǒng)。虛擬儀器的實質是利用計算機顯示器的顯示功能來模擬傳統(tǒng)儀器的控制面板,以多種形式表達輸出檢測結果;
3、利用計算機強大的軟件功能實現(xiàn)信號數(shù)據(jù)的運算、分析和處理;利用I/O接口設備完成信號的采集、測量和調理,從而完成各種測試功能的一種計算機儀器系統(tǒng)。使用者利用鼠標或鍵盤操作虛擬面板,就如同使用一臺專用測量儀器一樣。因此,虛擬儀器的出現(xiàn),使測量儀器和計算機的界限模糊了。虛擬儀器的“虛擬”兩字主要包含以下兩方面的含義:(1)虛擬儀器的面板是虛擬的。虛擬儀器面板上的各種“圖標”與傳統(tǒng)儀器面板上的各種“器件”所完成的功能是相同的。由各種開關、按鈕、顯示器等圖標實現(xiàn)儀器電源的“通”、“斷”,被測信號的“輸入通道”、“放大倍數(shù)”等參數(shù)的設置,及測量結果的“數(shù)值顯示”、“波形顯示”等。傳統(tǒng)儀器面板上的器件都是“
4、實物”,而且是由“手動”和“觸摸”進行操作的;虛擬儀器前面板是外形與實物相像的“圖標”,每個圖標的“通”、“斷”、“放大”等動作都可以通過操作計算機鼠標或鍵盤來完成。因此,設計虛擬儀器前面板就是在前面板設計窗口中擺放所需的圖標,然后對圖標的屬性進行設置。(2)虛擬儀器測量功能是通過對圖形化軟件流程圖的編程來實現(xiàn)的。虛擬儀器是在以PC為核心組成的硬件平臺支持下,通過軟件編程來實現(xiàn)儀器的測量功能的。因為可以通過不同測試功能軟件模塊的組合來實現(xiàn)多種測試功能,所以在硬件平臺確定后,就有“軟件就是儀器”的說法。這也體現(xiàn)了測試技術與計算機深層次的結合。虛擬儀器的特點傳統(tǒng)的測量儀器通常由三大功能模塊組成,即
5、信號采集與控制;信號分析與處理、測量結果的存儲、顯示與輸出等。這些功能模塊基本上是以硬件形式或固化的軟件形式存在,測量儀器只能由制造商來定義和設計,因此其靈活性和適應性較差。在實驗室、生產(chǎn)車間和戶外現(xiàn)場,為完成某項測試和維修任務,通常需要許多儀器,如信號源、示波器、磁帶機、頻譜分析儀等。由眾多的儀器構成的測試系統(tǒng),價格昂貴,體積龐大,連接和操作復雜,測試效率低。虛擬測試儀器系統(tǒng)的概念是測控系統(tǒng)的抽象。不管是傳統(tǒng)的還是虛擬的儀器,它們的功能都是相同的:采集數(shù)據(jù),對采集來的數(shù)據(jù)進行分析處理,然后顯示處理結果。它們之間的不同主要體現(xiàn)在靈活性方面。虛擬儀器由用戶自己定義,這意味著用戶可以自由組合計算機
6、平臺的硬件、軟件以及各種完成應用系統(tǒng)所需要的附件,而這種靈活性是由供應商定義的,功能固定獨立的傳統(tǒng)儀器是不具備的。與傳統(tǒng)測量儀器相比,虛擬儀器的設計理念、系統(tǒng)結構和功能定位方面都發(fā)生了根本性的變化。概括地說,虛擬儀器主要有以下特點:(1)軟件是虛擬儀器的核心。虛擬儀器的硬件確立后,它的功能主要是通過軟件來實現(xiàn)的,軟件在虛擬儀器中具有重要的地位。美國國家儀器公司(NI)就曾提出一個著名的口號“軟件就是儀器”。(2)虛擬儀器的性價比高。一方面,虛擬儀器能同時對多個參數(shù)進行實時高效的測量,同時,由于信號的傳送和數(shù)據(jù)處理幾乎都是靠數(shù)字信號或軟件來實現(xiàn)的,所以還大大降低了環(huán)境干擾和系統(tǒng)誤差的影響。另一方
7、面,用戶也可以隨時根據(jù)需要調整虛擬儀器的功能,這縮短了儀器在改變測量對象時的更新周期。此外,采用虛擬儀器還可以減少測試系統(tǒng)的硬件環(huán)節(jié),從而降低系統(tǒng)的開發(fā)成本和維護成本,因此,使用虛擬儀器比傳統(tǒng)儀器更為經(jīng)濟。(3)虛擬儀器的出現(xiàn)縮小了儀器廠商和用戶之間的距離。虛擬儀器使得用戶能夠根據(jù)自己的需要定義儀器功能,而不像傳統(tǒng)儀器那樣,受到儀器廠商的限制,出現(xiàn)廠商提供的儀器功能與用戶要求不相符合的情況。利用虛擬儀器,用戶可以組建更好的測試系統(tǒng),并且更容易增強系統(tǒng)的功能。由于PC能提供遠勝于儀器內(nèi)部的處理能力,因此,借助于一臺通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(或板卡),用戶就可以通過軟件構造幾乎任意功能的儀器。(4)擴展性
8、強。NI的軟、硬件工具使得工程師和科學家不再局限于當前的技術。由于NI軟件的靈活性,只需更新用戶的計算機或測量硬件,就能以最少的硬件投資和極少的、甚至無須軟件上的升級即可改進用戶的整個系統(tǒng)。在利用最新科技的時候,用戶可以把它們集成到現(xiàn)有的測量設備,最終以較少的成本加速產(chǎn)品的上市時間。(5)虛擬儀器具有良好的人機界面。在虛擬儀器中,測量結果是通過軟件在計算機顯示器上生成的,與傳統(tǒng)儀器面板相似的圖形界面由軟面板來實現(xiàn)。因此,用戶可以根據(jù)自己的愛好,通過編制軟件來定義所喜愛的面板形式。(6)通過軟、硬件的升級,可以方便地提升測試系統(tǒng)的能力和水平。更為可貴的是,用戶可以運用通用的計算機語言和軟件,諸如
9、C+、Visual Basic、LabVIEW、LabWindows/CVI等,擴充、編寫軟件,從而使虛擬儀器技術更適應、更符合用戶自己測試工作的特殊要求。(7)虛擬儀器具有和其他設備互連的能力。如和VXI總線或現(xiàn)場總線等的接口能力。此外,還可以將虛擬儀器接入網(wǎng)絡,如Internet等,以實現(xiàn)對現(xiàn)場生產(chǎn)的監(jiān)控和管理。(8)虛擬儀器的軟、硬件都具有開放性、模塊化、可重復使用及互換性等特點。因此,用戶可以根據(jù)自己的需要靈活組合,大大提高了使用效率,減少了投資。當然,虛擬儀器的特點還不只這些,作為新型儀器,它有許多傳統(tǒng)儀器無法比擬的地方。這使得虛擬儀器的應用領域非常廣泛。下表為傳統(tǒng)儀器與虛擬儀器的主要區(qū)別。傳統(tǒng)儀器虛擬儀器硬件是關鍵,必須由專業(yè)廠家升級軟件是關鍵,升級方便基于硬件體系,開發(fā)和維護費用高基于軟件體系,開發(fā)和維護費用低數(shù)據(jù)無法編輯數(shù)據(jù)可編輯、存儲、打印硬件技術更新周期長軟件技術更新周期短通用性差,價格高價格低,并且可重用性與可配置性強廠商定義儀器功能用戶定義儀器功能系統(tǒng)封閉、功能固定不可更改系統(tǒng)開放、靈活,功能可更改,構成
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 沈陽理工大學《電工與電子技術》2021-2022學年期末試卷
- 海南省房屋買賣合同
- 合同成立時間有關的案例
- 2024年隔斷房屋租賃合同范本
- 專題04 賞析描寫或修辭手法-2022-2023學年小升初語文記敘文知識點銜接(部編版)
- 2024報社廣告合同范文
- 聚眾淫亂罪的迷思與匡正-以南京副教授換偶
- 2024木質框廣告制作安裝合同
- 2024新委托代理合同樣本
- 沈陽城市學院《婚姻繼承法》2023-2024學年第一學期期末試卷
- 放射人員輻射安全培訓課件
- 社會穩(wěn)定風險評估 投標方案(技術標)
- 第21屆WMO初賽3年級A卷(含答案)
- 中心靜脈深靜脈導管維護操作評分標準
- 大學生軟件工程師生涯發(fā)展報告
- XBT 243-2023 氯化鑭鈰 (正式版)
- 五年級【語文】交流平臺初試身手2課件
- 成都達州商會籌備方案
- 工程材料-構配件設備-報審表+數(shù)量清單
- 教師教育教學質量提升措施
- 肺結核歸口管理培訓課件
評論
0/150
提交評論