虚拟仪器的结构和组成方式
虚拟仪器概述
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范例查找器
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范例查找器
LabVIEW提供了大量的范例，这些范例 几乎包含了LabVIEW所有功能的应用实 例，并提供了大量的综合应用实例。
在菜单栏中选择Help->Find Examples 选项可以打开范例查找器。
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编辑前面板
Control Panel
STOP
Conditioning
DISPL AND
CONTR
A/D
TI/O Timing
D ROM
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仪器技术的发展过程
虚拟仪器是在计算机上显示传统仪器面板，它 将硬件电路完成的信号调理和处理功能由计算机程 序完成。
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仪器技术的发展过程
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实时上下文帮助窗口
显示VI 路径
锁定上下 文相关帮 助
更多帮助 信息
单击此处访问 更详细的联机 帮助
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实时上下文帮助窗口
选择菜单栏中Help->Show Context Help选项或按下Ctrl+H，就会弹出 Context Help窗口。
当鼠标移到某个对象或函数上时，上下 文帮助窗口就会显示相应的帮助信息。
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1.2 什么是LabVIEW?
LabVIEW程序被称为VI（Virtual Instrument），即虚拟仪器。
LabVIEW的核心概念就是“软件即是仪 器”，即虚拟仪器的概念。
虚拟仪器
虚拟仪器（VI，Virtual Instrumentation）：是一种以计算机和测试模块的硬件为基础、以计算机软件为核心所构成的，并且在计算机显示屏幕上虚拟的仪器面板，以及由计算机所完成的仪器功能，都可由用户软件来定义的计算机仪器。
从虚拟仪器的组成结构上来看：（1）虚拟仪器的硬件是通用的（包括通用计算机硬件平台和通用的测量功能硬件）；(2）良好的人机界面。
虚拟仪器的面板（或称软面板）是虚拟的（通过“控件”虚拟出面板）；（3）功能强。
虚拟仪器的功能是由用户软件定义的;（4）虚拟仪器之“虚拟”含义:虚拟仪器面板；软件实现仪器功能。
如：基于高速数据采集硬件，通过计算机软件编程可实现“虚拟示波器”、“虚拟频谱仪”、“虚拟交流数字电压表”、“虚拟频率计”、“虚拟相位计”等不同仪器。
（5）因此，软件是虚拟仪器的核心，NI 提出“软件即仪器”（The software is the instrument）。
与传统仪器相比，虚拟仪器技术特点：1）功能强、性价比高、开放性（可扩充性）好；充分利用计算机丰富的软硬资源。
仪器功能可通过软件灵活设计（基于相同的硬件，通过软件设计可实现不同的虚拟仪器）。
仪器升级方便，性价比高（一机多用）。
基于计算机网络技术，可实现“网络化虚拟仪器”。
（2）操作方便；通过图形用户界面（GUI）操作虚拟仪器面板。
（3）硬件模块化、系列化；基于仪器总线技术，设计出模块化、系列化硬件。
1. 虚拟仪器系统组成及各部分基本功能虚拟仪器的系统构成硬件和软件两大部分构成。
硬件是基础，软件是核心。
各部分基本功能虚拟仪器的内部功能，可划分为信号调理与采集、数据分析和处理、参数设置和结果表达三大功能模块。
信号采集与控制主要由虚拟仪器的通用硬件平台，并配合仪器驱动程序共同完成，而数据分析与处理、结果表达与输出则主要由用户应用软件完成。
第二章LabVIEW 概述LabVIEW的特点-图形化的仪器编程环境提供显示和控制对象，如表头、旋钮、图表等。
虚拟仪器_第二讲
模块化总线
•
PXI / CompactPCI
50
PXI
上世纪九十年代末，NI、HITECK等公司联合 发布了比 VXI 体积更小、速度更快、成本更 低的PXI模块化仪器总线标准。
PXI系统
一个完整的PXI系统
PXI系统
PXI机箱和模块 PXI: PCI总线在仪器领域的扩展
模块化总线
•
其他模块化总线
数据采集系统构成
3. 数据采集设备
信号调理后的信号即可与数据采集设备连接， 通常数据采集设备是一个数据采集卡。 数据采集设备支持的总线类型包括 PCI 、 PCI Express、PXI、PCMCIA、USB等各种总线。 数据采集卡的功能包括模拟输入、模拟输出、 数字I/O、触发采集和定时I/O。
虚拟仪器实质
The software is the instrument 软件就是仪器
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模块化总线
•
VXI
44
VXI
由于在体积和速度方面具有明显的优势，在 军用、国防工业和制造检测等应用领域很快成为 新的流行体系。 VXI 系统最多可包含 256 个装置，具有模块 化、系列化、通用化、“即插即用”及VXI仪器的互 换性和互操作性等特点。
VXI系统
电源、冷却系统等 机箱屏蔽 0号槽本地母线键
GPIB系统
虚拟仪器的基本概念、特点和构成
图17-11 三角波基波信号检测VI的前面板 图17-12 三角波基波信号检测VI的框图程序
◆思考与练习2
1、LabVIEW应用程序由哪几部分构成？ 2、在上述三角波基波信号检测VI中增加“幅
值”和“相位”测量并进行显示。
项目十七 虚拟仪器
[知识链接一] 虚拟仪器的基本概念 [知识链接二] LabVIEW 8.5编程基础
[知识链接一] 虚拟仪器的基本概念
一、虚拟仪器的概念
虚拟仪器（Virtual Instrument，简称VI）是计算 机技术与仪器技术深层次结合的产物，是对传统 仪器概念的重大突破，是仪器领域内的一次革命。
I/O接口设备组成。 （2）软件结构 虚拟仪器软件由应用程序和I/O接口仪器驱动程序两大部
分构成。 应用程序包含实现虚拟面板功能的前面板软件程序和定
义测试功能的流程图软件程序等两个方面的程序。 I/O接口仪器驱动程序用来完成特定外部硬件设备的扩展、
驱动与通信
虚拟仪器的构成方式主要有五种类型
图17-2 虚拟仪器的构成方式
图17-7 控件选板
（3）函数选板
函数选板仅位于程序框图。函数选板中包含创建 程序框图所需的VI和函数。按照VI和函数的类型， 将VI和函数归入不同子选板中。
图17-8 函数选板
三、LabVIEW中的Express VIs
LabVIEW的最主要特性是其快捷性，主要体现在程 序框图窗口的函数选板中包含了许多功能强大的 Express VI（快速VI）。它将过去的基本函数面向 应用做了进一步的打包，把常用的测量功能集成于 一些简单易用、交互式的VI中。
用户在程序开发过程中，只需在整个程序流程图中 简单地调用Express VI程序，并使用属性设置页面 配置系统的采集、分析与显示功能，实现应用程序 的快速开发与设计，极大地提高了程序开发效率。
虚拟仪器1PPT课件
虚拟仪器技术:利用高性能的模块化硬件， 结合高效灵活的软件来完成各种测试、测 量和自动化的应用。组成部分:高效的软件、 模块化I/O硬件和用于集成的软硬件平台.优 点:性能高,扩展性强,开发时间少,无缝集成
功能组成图
2020/10/13
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5.3虚拟仪器的多种构成方式
DAQ卡与计算机及软件组成虚拟测 试仪器的一般方式
2020/10/13
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汇报人：XXXX 日期：20XX年XX月XX日
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虚拟仪器的结构和组成方式
虚拟仪器的结构和组成方式虚拟仪器是一种基于计算机技术的仪器系统，它通过软件模拟实际仪器的功能和性能，提供了一种更加灵活、便捷、可扩展的测试和测量解决方案。
虚拟仪器的结构和组成方式可以分为硬件和软件两个方面。
在硬件方面，虚拟仪器通常由计算机、数据采集卡和外部传感器等组成。
计算机是虚拟仪器的核心部件，它负责处理数据、控制仪器和显示测量结果。
数据采集卡是连接计算机和外部传感器的接口，它负责将传感器采集到的模拟信号转换成数字信号，并传输给计算机进行处理。
外部传感器包括温度传感器、压力传感器、光电传感器等，它们负责将被测量物理量转换成电信号，并通过数据采集卡传输给计算机。
在软件方面，虚拟仪器通常由测量和控制软件组成。
测量软件用于采集、处理和显示测量数据，它可以提供多种测量方式和数据处理算法，同时支持数据的保存和导出。
控制软件用于控制外部设备和执行测量操作，它可以实现自动化测试、远程控制和仪器校准等功能。
虚拟仪器的软件通常具有友好的用户界面，使操作简单直观，并提供了丰富的测量和分析工具，满足不同应用领域的需求。
虚拟仪器的优势在于其灵活性和可扩展性。
由于虚拟仪器的核心是计算机和软件，因此可以根据实际需求选择适合的硬件配置和软件功能。
同时，虚拟仪器的软件可以进行升级和更新，以适应新的测量要求和技术发展。
此外，虚拟仪器还可以与其他仪器和设备进行联网，实现数据共享和远程控制，提高工作效率和数据的可靠性。
虚拟仪器的应用领域非常广泛。
它可以用于科学研究、工业过程控制、医疗诊断、环境监测等领域。
在科学研究中，虚拟仪器可以提供高精度的测量和分析工具，帮助科学家进行实验和数据处理。
在工业过程控制中，虚拟仪器可以实现自动化生产和质量控制，提高生产效率和产品质量。
在医疗诊断中，虚拟仪器可以进行生物信号的采集和分析，帮助医生进行疾病诊断和治疗。
在环境监测中，虚拟仪器可以实时监测环境参数，并生成相应的报告和预警，保护环境安全和人民健康。
虚 拟 仪 器
一个典型的数据采集虚拟仪器系统由信号获取、信号调理、数据采集和 数据处理四部分组成
2. GPIB仪器控制系统的构成方法 一个典型的GPIB测试系统一般由一台PC机，一块GPIB接口板卡和若干台 GPIB仪器通过标准GPIB电缆连接而成。在标准情况下，一块GPIB接口 板卡最多可以带14台仪器，电缆总长20m，对于小型测试系统这已足 够了，对于大型的测试系统可利用GPIB的扩展技术在仪器数量和通信 距离上作进一步扩展。
在虚拟仪器系统中，硬件仅仅是为了解决信号的输入、输出，软 件才是整个系统的关键，系统所有的功能主要由软件来实现，任何 一个用户都可以用修改软件的方法很方便地改变、增减系统的功能 与规模。构筑自己需要的通用的或有特色的测试平台。
构成虚拟仪器的四个要素是：计算机是动力，软件是核心，传感 器和信号调理板卡是关键，而标准接口和通信总线是连接各部分的 桥梁。虚拟仪器的出现是仪器发展史上的一场革命，代表着仪器发 展的最新方向和潮流，是信息革命的一个重要领域。
2.计算机及附件系统 虚拟仪器系统中，必须配备计算机系统。究竟选择普通式计算机、便 携式计算机、工作站、嵌入式计算机还是高性能工业控制计算机， 应视具体应用而定。在此基础上，再确定计算机系统的配置，如系 统主频、CPU频率、存储容量、显卡、光盘驱动器、打印机等。
1.4 软件开发平台
软件是虚拟仪器的核心，而目前软件的开发平台主要有以下几种： 美国国家仪器公司（NI）的LabView，Lab Windows/CVI，HP公司 的VEE等。虚拟仪器完全符合国际上流行的“硬件软件化”的发展 趋势，因而也被称为“软件仪器”。
成，它们之间通过标准总线进行数据交换，虚拟仪器的构成如图11.7所
第3章虚拟仪器ppt课件
虚拟仪器 关键是软件 开发与维护费用低 技术更新周期短 价格低，并且可重用性与可配置性强 用户定义仪器功能 系统开放、灵活，与计算机的进步同
容易与其他设备连接
仪器 = A/D + CPU+ 软件 The Software Is Instruments
3. 虚拟仪器的体系结构
• 基于数据采集卡的虚拟仪器 • 基于GPIB总线方式的虚拟仪器 • 基于VXI总线方式的虚拟仪器 • 基于PXI总线方式的虚拟仪器 • 基于LXI总线方式的虚拟仪器
第3 章
虚拟仪器
第3章 虚拟仪器
教学重点 虚拟仪器的基本概念 虚拟仪器的开发工具 虚拟仪器的数据采集 虚拟仪器的信号处理
3.1 概述
微处理器 MPU
程序存储器 （ROM）
数据存储器 （ROM）
I/O接口
键盘显示接口
被测量
A/D 转换器
D/A 转换器
信号 调理
模仿 执行器
键盘
显示
模拟量输入输出
人机接口
3)计数器数据采集与控制程序
前面板
程序框图
3.4 信号产生
信号产生是仪器系统的重要组成部分，要评价任 意一个网络或系统的特性，必须外加一定的测试 信号，其性能方能显示出来。
最常用的测试信号有正弦波、三角波、方波、锯齿 波、噪声波及多频波〔由不同频率的正弦波叠加而 形成的波形〕等。
1.数字化频率的概念
LabVIEW8.2菜单
LabVIEW8.2的工具栏
中 止 执 行
单 步 步 入单 步 步 出 文 本 设 置
分 布 对 象 显 示 即 时 帮 助 窗 口
单 步 步 过
对 齐 对 象
虚拟仪器的概念及其系统软硬件结构
虚拟仪器的概念及其系统软硬件结构虚拟仪器是指利用计算机技术与虚拟现实技术相结合，用软件模拟实现各种实验仪器的功能，从而实现具备仪器特点和功能的虚拟环境的系统。
其核心思想是将实际仪器与计算机技术相结合，利用虚拟环境模拟实际的仪器操作和实验过程。
虚拟仪器的系统软件结构主要包括控制软件、数据处理软件、用户界面软件等。
其中，控制软件负责模拟实际仪器的控制和操作，包括仪器的开机、校准、调试、数据采集和数据输出等功能；数据处理软件用于对采集到的数据进行处理、分析和计算，提供更直观的数据结果；用户界面软件用于与用户进行交互，界面通常模拟实际仪器的外观和控制面板，用户通过界面进行操作和监控。
虚拟仪器的系统硬件结构则由多种硬件设备组成。
首先是计算机硬件，包括主机、显示器、鼠标、键盘等，在虚拟仪器系统中主要负责运行和控制虚拟仪器的软件。
其次是数据采集设备，通常包括传感器、数据采集卡等，用于采集实际环境中的物理参数，并将其转换为计算机可以识别的电信号。
另外还包括运动控制设备，如机械臂、执行器等，用于模拟实际仪器的运动和操作。
虚拟仪器的软硬件结构在实现虚拟化过程中互为依赖、相辅相成。
软件通过对硬件设备进行控制和操作，实现了对虚拟仪器的模拟；硬件设备通过传感器、执行器等与实际世界进行交互，为软件提供输入和输出的接口。
软硬件结构的集成和协同工作使得虚拟仪器在模拟实际仪器的功能和操作过程方面更加精细和真实。
虚拟仪器的应用领域非常广泛，涵盖了物理、化学、生物、医学等多个学科领域。
虚拟仪器的优势在于可以提供安全、高效、低成本的实验环境，消除了传统实验仪器的限制，使得学生和研究人员可以在虚拟环境中进行实验和模拟，加深对实验原理和操作过程的理解。
总之，虚拟仪器是一种将计算机技术与虚拟现实技术相结合的系统软硬件结构，通过软件模拟实现各种实验仪器的功能，为用户提供具备仪器特点和功能的虚拟环境。
其软硬件结构互为依赖，通过控制、采集和交互等功能，实现了对实际仪器的模拟和操作。
第一讲 什么是虚拟仪器
虚拟仪器概念最早是由美国国家仪器公司（National Instrument）在1986年提出的，但其雏形可以追溯到1981 年由美国西北仪器系统公司推出的Apple II为基础的数字 存储示波器。这种仪器和个人计算机的概念相适应，当时被 称为个人仪器。（Personal Instrument）。
用户在使用这套装置时： 操作：操作的是示波器面板 观察：示波器屏幕 优点：直观、简单！
缺陷： 1）测试同样的信号，如果一旦示波器买定， 则我们只能测定特定的信号。 实际上从测试的信号我们可以得到更多的信 息（功率、光强），但是示波器无法满足。 如果需要更多的信息，那就只能再买仪器。 2）示波器的按钮，我觉得不符合我的使用习 惯。（人适应仪器）
作业
查资料（期刊、学位论文等）进一步体 会虚拟仪器的内涵，理解虚拟仪器与传 统仪器的不同，理解虚拟仪器与仿真的 不同。 本课程主要讲述虚拟仪器，虚拟仪器是 计算机与仪器结合的一种方式，计算机 和仪器还有另外一种结合方式－智能仪 器，什么是智能仪器？列举你见过的智 能仪器。
请大家回去查资料了解其特点和应用场合
小型虚拟仪器系统开发
虚拟仪器为计算机在工业领域中的应用提供一项很好的技术解决 方案，例如，在制造业中我们可以借鉴它来进行机床操作面板设计等 工作。
虚拟仪器不“虚”！
本课程最终目的： 理解虚拟仪器的思想，最终能应用Labview软件 设计一个简易虚拟仪器：测温计、测速计、示波 器等。 软件和硬件 硬件可以提出选择方案。 软件自己设计。
虚拟仪器软件驱动模块 为简化硬件板卡编程和控制，NI和Agilent标准 化了数百种常用仪器、板卡的驱动，它们已成为虚 拟仪器开发平台的一部分，开发时可直接复用这些 硬件驱动代码。
虚拟仪器的结构及工作原理
用程序将通用计算机和必要的数据采集硬件结合起 来， 在计算机上创建的一台仪器， 它是现代计算机技术 和仪器技术深层次结合的产物，是当今计算机辅助测 试 （5R< ） 领域的一项重要技术。 虚拟仪器是具有虚拟面板、测试功能由测试软件 实现的一种计算机仪器系统。使用者用鼠标或键盘操 作虚拟面板， 就如同使用一台专用测量仪器。 虚拟仪器 的出现使测量仪器与个人计算机的界线模糊了。 “虚 拟” 主要包括以下两方面的含义。 虚拟的虚拟仪器面板。虚拟仪器面板上的各种 C）
CB:= & 5Q% ， 38D Q%SL 等编程语言，在短时间内轻松完
成美观而又实用的虚拟仪器面板的设计。 由软件编程来实现的虚拟仪器测量功能。在以 D）
P5为核心组成的硬件平台支持下，虚拟仪器不仅可以
通过软件编程设计来实现仪器的测试功能，而且可以 通过不同测试功能的软件模块的组合来实现多种测试 功能。因此在硬件平台确定后有 “软件就是仪器” 的说 法， 这也体现了测试技术与计算机技术深层次的结合。
虚拟仪器的构成框图
它是以 *$!+ 标准总线仪器与计算机为 *$!+ 系统： 仪器硬件平台组成的虚拟仪器测试系统。 它 是 以 ,-! （,01234 1567849:8 ;:< !8= ,-/ 系 统 ： 标准总线仪器模块与计算机为仪器硬件平台 46<3>786） 组成的虚拟仪器测试系统。
$-! 系统：以$-! 标准总线仪器模块与计算机为仪
@68>8@?;>= BG H4>?78A 49=?>7I;9?J =9> ,-&?( H4>?78A 49=?>7I;9?；@BIF7?;> ；% & ’ KB49? :$"@-&A( )??&9(( L;4684 54?M <;@69BABNM 5BAA;N; ， *"#*$$，L;4684，O689CB9N P>BH49@;，56498
虚拟仪器
XXXX大学课程论文论文题目：虚拟仪器姓名：xxx学院（系）：工程学院（机电系）专业：班级：班学号：指导老师：2012年6月2日摘要虚拟仪器是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。
灵活高效的软件能创建完全自定义的用户界面，模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成，标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。
它是利用计算机强大的图形环境和在线帮助功能，建立虚拟仪器面板，以代替传统仪器完成对仪器的控制、数据分析和显示功能。
虚拟仪器的输入输出由数据采集卡、GPIB卡等硬件模块完成，仪器的功能主要由软件构成。
硬件获取测试对象的被测信号。
为计算机配置的电子测量仪器硬件模块是各种传感器、信号调理器、模拟数字/转换器(ADC)、数字/模拟转换器(DAC)、数据采集器(DAQ)等。
电子计算机及其配置的电子测量仪器硬件模块组成了虚拟仪器测试硬件平台的基础。
测试软件控制实现数据采集、分析、处理、显示等功能，并将其集成为仪器操作与运行的命令环境。
计算机是虚拟仪器的核心,主要完成数据处理和结果的显示。
硬件主要完成被测输入信号的采集、放大、模数转换。
虚拟仪器根据其模块化功能硬件不同,有多种构成方式。
无论上述哪种形式的虚拟仪器，都是通过应用软件将仪器的模块化功能硬件与各类计算机相结合的,其中基于GPIB、VXI、PXI的方案主要适合构成大型高精度集成测试系统；PCI-DAQ / PCI、串行口方案主要适合构成普及型的廉价测试系统；现场总线方案主要适合构成大规模的网络测试系统虚拟仪器最核心的技术是软件,使原来需要硬件实现的功能软件化,以便最大限度地降低系统成本，增强系统功能与灵活性。
虚拟仪器软件的本质是进行数据处理。
从数据流向进行分析，虚拟仪器软件的数据处理过程可以分为两种:一是自下而上的数据采集、处理到最终显示；一是自上而下的用户交互、指令操作到仪器控制。
在软件层次化的基础上,就可以把各层封装为不同的模块组件。
简述虚拟仪器
简述虚拟仪器一、虚拟仪器1.1虚拟仪器的发展近年来，虚拟仪器技术在国际上发展非常迅速。
这要归功于虚拟现实技术的发展，该技术虚拟化仪器模式——虚拟仪器，特别适用于当今越来越复杂的测试需求。
虚拟仪器技术突破了传统电子仪器以硬件为主体的模式，将日益普及的计算机技术与传统的仪器仪表技术结合起来，使用户利用计算机、一组软件和极少的必需硬件，就可在屏幕上虚拟出与传统仪器相似的显示面板，使用者通过鼠标和键盘操纵面板上的虚拟按钮、开关、旋钮来实现传统仪器的各种功能操作，通过面板上的虚拟显示屏、数码显示器和指示灯了解仪器的状态读取或打印测量结果，方便灵活地完成对被测试测量的采集、分析、判断、显示及数据存储等。
1.2虚拟仪器的概述虚拟仪器就是以计算机作为仪器统一的硬件平台，充分利用计算机的运算、存储、回放、调用、显示及文件管理等智能化功能，同时把传统仪器的专业化功能和面板控件软件化，使之与计算机结合构成一台从外观到功能都完全与传统硬件仪器相同，同时又充分享用了计算机智能资源的全新仪器系统。
1.3虚拟仪器的特点（1）智能化程度高，处理能力强虚拟仪器的处理能力和智能化程度主要取决于仪器软件水平。
用户完全可以根据实际应用需求，将先进的信号处理算法、人工智能技术和专家系统应用于仪器设计与集成，从而将智能仪器水平提高到一个新的层次。
（2）．复用性强，系统费用低应用虚拟仪器思想，用相同的基本硬件可构造多种不同功能的测试分析仪器，如同一个高速数字采样器，可设计出数字示波器、逻辑分析仪、计数器等多种仪器。
这样形成的测试仪器系统功能更灵活、更高效、更开放、系统费用更低。
通过与计算机网络连接，还可实现虚拟仪器的分布式共享，更好地发挥仪器的使用价值。
（3）. 可操作性强，易用灵活虚拟仪器面板可由用户定义，针对不同应用可以设计不同的操作显示界面。
使用计算机的多媒体处理能力可以使仪器操作变得更加直观、简便、易于理解，测量结果可以直接进入数据库系统或通过网络发送。
虚拟仪器
虚拟仪器技术初探随着科学技术和生产的发展，测量任务越来越复杂，工作越来越繁重，对测量速度和准确度的要求也越来越高，传统的测量仪器越来越不能满足实际的需要。
微机测量技术、在线测试技术、虚拟测试技术已经越来越广泛应用于现代自动化生产过程中。
虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。
灵活高效的软件能创建完全自定义的用户界面，模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成，标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。
同时拥有高效的软件、模块化I/O硬件和用于集成的软硬件平台这三大组成部分，才能充分发挥虚拟仪器技术性能高、扩展性强、开发时间少，以及出色的集成这四大优势。
一、虚拟仪器技术的组成部分：1．高效的软件是核心软件是虚拟仪器技术中最重要的部份。
使用正确的软件工具并通过设计或调用特定的程序模块，工程师和科学家们可以高效地创建自己的应用以及友好的人机交互界面。
从设备和仪器驱动程序，到革命性的开发环境，标准图形化编程软件——LabVIEW，不仅能轻松方便地完成与各种软硬件的连接，更能提供强大的后续数据处理能力，设置数据处理、转换、存储的方式，并将结果显示给用户。
此外，还有更多交互式的测量工具和更高层的系统管理软件工具，例如连接设计与测试的交互式软件SignalExpress、用于传统C语言的LabWindows/CVI、针对微软Visual Studio的Measurement Studio编程软件等等，均可满足客户对高性能应用的需求。
让用户能够利用现成的工具，自行定义设计并建立完整的自动化测量解决方案，确保加快整个自动化测试、测量与控制系统的设计和开发进程。
应用程序开发环境无论使用哪种开发语言，不管是图形化编程，还是基于文本的ANSI C，Visual Basic或Visual C++，开发工具都能实现与硬件之间的无缝集成、与其它开发软件的结合使用。
利用LabVIEW，可以迅速建立用户前面板用于系统交互式控制，同时用工程师和科学家所熟悉的流程图来完成各项功能设定。
虚拟仪器
基于LabVIEW的虚拟仪器概述及数据采集系统摘要：本文介绍了虚拟仪器的概念、组成和虚拟仪器开发软件LabVIEW,以及基于LabVIEW的数据采集系统。
并对虚拟仪器的前景进行了展望。
一、虚拟仪器1、虚拟仪器的概念所谓虚拟仪器，就是在通用计算机平台上，用户根据自己的需求来定义和设计仪器的测量功能。
其实质是将可以完成传统仪器功能的硬件和最新计算机软件技术充分地结合起来，用以实现并扩展传统仪器的功能，来完成数据采集、分析及显示。
虚拟仪器系统技术的基础是计算机系统，核心是软件技术。
2、虚拟仪器的组成虚拟仪器由硬件设备与接口、设备驱动软件和虚拟仪器面板组成。
其中，硬件设备与接口可以是各种以PC为基础的内置功能插卡、通用接口总线接口卡、串行口、VXI总线仪器接口等设备，或者是其它各种可程控的外置测试设备，设备驱动软件是直接控制各种硬件接口的驱动程序，虚拟仪器通过底层设备驱动软件与真实的仪器系统进行通讯，并以虚拟仪器面板的形式在计算机屏幕上显示与真实仪器面板操作元素相对应的各种控件。
用户用鼠标操作虚拟仪器的面板就如同操作真实仪器一样真实与方便。
3、LabVIEW的简介LabVIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发的，类似于C和BASIC开发环境，但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。
二、基于LabVIEW的数据采集系统1、系统整体方案设计一个完整的LabVIEW程序主要包括前面板、程序框图、连接器三部分。
前面板是一种交互式图形化用户界面，用于设置输入数值和观察输出：框图是定义VI功能的图形化源代码，可利用图形语言对前面板的控制量和指示量进行控制；图标和连接器窗格用于把程序定义成一个子程序，以便在其他程序中加以调用。
本系统包括波形信号采集、保存标准信号、信号处理和分析、采集数据回放四个部分。
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虚拟仪器的结构和组成方式
虚拟仪器是一种基于计算机技术和软件算法的仪器模拟和模型仿真系统，具有与传统仪器相同的功能和性能。
它由计算机硬件、软件以及人机交互界面等组成，充分利用计算机的强大计算能力和灵活性，实现了仪器的功能和性能仿真。
虚拟仪器的结构可以分为三个主要部分：前端接口、数据处理单元和用户界面。
前端接口用于连接真实世界的物理量和虚拟仪器系统，通常通过传感器、电缆或网络等方式与被测对象或其他外部设备进行连接。
数据处理单元是虚拟仪器系统的核心部分，它包括了数据采集、信号处理、数据分析和控制等功能模块，通过这些模块可以对输入的数据进行处理和分析。
用户界面是虚拟仪器系统与用户进行交互的部分，它提供了直观的操作界面和友好的用户体验，使用户可以方便地控制和监测虚拟仪器系统。
虚拟仪器的组成方式主要包括软件虚拟仪器和硬件虚拟仪器两种。
软件虚拟仪器是通过计算机软件来模拟实现仪器的功能和性能，它能够根据用户的需求进行自定义配置和功能扩展。
软件虚拟仪器通常包括了仪器模型、算法库、数据处理算法和用户界面等组件，通过这些组件的协同工作，实现了对被测对象进行测量、控制和分析等功能。
硬件虚拟仪器是通过硬件电路和逻辑器件来实现仪器的功能和性能，它通常由模拟电路、数字电路和控制器等组件构成，通过这些组件的连接和配置，实现了对被测对象进行数据采集、信号
处理和控制等功能。
虚拟仪器的结构和组成方式使得它具有了许多传统仪器所不具备的优势。
首先，虚拟仪器具有更高的灵活性和可扩展性，可以根据实际需求进行自定义配置和功能扩展，而传统仪器通常具有固定的功能和性能。
其次，虚拟仪器可以实现多种测量和控制功能的集成，不仅可以满足单一仪器的需求，还可以实现多个仪器的功能集成，提高了仪器的综合性能。
再次，虚拟仪器具有更高的精度和准确性，由于采用了先进的算法和模型，可以提供更为精确的测量结果和控制效果。
最后，虚拟仪器可以实现远程控制和监测，通过网络和互联网等通信技术，可以实现对远程被测对象的测量和控制，提高了仪器的适用范围和便利性。
虚拟仪器在科学研究、工程设计和教育培训等领域具有广泛的应用前景。
在科学研究方面，虚拟仪器可以帮助科学家们进行实验和数据分析，为科学研究提供了强有力的工具和手段。
在工程设计方面，虚拟仪器可以帮助工程师们进行产品设计和性能仿真，减少了实验和试验的成本和时间。
在教育培训方面，虚拟仪器可以提供直观的实验操作和数据分析，帮助学生们更好地理解和掌握科学原理和工程技术。
虚拟仪器作为一种基于计算机技术和软件算法的仪器模拟和模型仿真系统，具有与传统仪器相同的功能和性能。
它的结构和组成方式使得它具有更高的灵活性、可扩展性、精度和准确性，同时还能实
现多种测量和控制功能的集成和远程控制和监测。
虚拟仪器在科学研究、工程设计和教育培训等领域具有广泛的应用前景，将为人们的工作和学习提供更为便捷和高效的工具和手段。