虚拟仪器的简介外文翻译

中文3800字

毕业设计(论文)外文资料翻译

系（院）：交通工程系

专业：车辆工程

姓名：

学号：

外文出处：LabVIEW based Advanced Instrumentation Systems, 2007: 1-31

(用外文写)

附件： 1.外文资料翻译译文；2.外文原文。

附件1：外文资料翻译译文

虚拟仪器的简介

Author : Grzegorz Polakqw , Mieczyslaw

摘要：本文介绍了基于Lab VIEW软件虚拟仪器的技术特点和设计方法。虚拟仪器的关键技术是应用软件，仪器的主要功能多是由软件来实现的。所谓“软件即仪器”。目前设备多采用单一模拟器技术，无法真正实现装备的实际性能。使用虚拟仪器不但可以节约大量模拟设备的经费投入，而且能够提高质量与效率。与目前大多数模拟设备的经费投入，而且能够提高质量和效率。与目前大多数模拟设备相比，虚拟仪器能够让使用人员主动参与生产过程甚至设计过程。有利于使用者进行主动和与探索式学习。

关键词：虚拟仪器 Lab VIEW 设计

学习目标

读者在完成本章阅读将有下面一个了解：

—虚拟仪器的历史

—虚拟仪器的演变

—虚拟仪器的定义

—虚拟仪器的体系结构

—Lab VIEW的演变

—使用Lab VIEW创建的虚拟仪器

—Lab VIEW的优势

—虚拟仪器在发动机工程的应用

—超越个人电脑的虚拟仪器

1.1简介

一种基于用户从环境或从被测单元收集数据，并显示信息的一种仪器，这样一种仪器可以采用变频器来测试如随着温度或压力的变化的物理参数的变化，采集信息并将其转换成相应的电信号，例如电压和频率的变化。这种仪器也被定义为一种物理软件设备。它对获得的来自另一台仪器的数据进行分析和处理，然后在显示器或录音设备上输出数据，这种记录仪包括示波器，频谱分析仪等。基于对源数据的收集和分析的这种形式仪器得到广泛应用。

1.2虚拟仪器简介

虚拟仪器是一个跨学科领域，包括温度、压力、距离、光和声音的频率和振幅，以及包括电压、电流和频率在内的电气参数。为了创建用于灵活控制和监控的精密仪器，其兼有了传感、硬件和软件技术。虚拟仪器的概念诞生于19世纪70年代后期，当时随着微处理器技术的完善使一台机器的功能更容易被使用，其软件更改也更方便。虚拟仪器的灵活性在很大程度上取决于专用硬件。通常，只有应用特定的程序，将信号调理模块和模拟数字转换器作为接口，连接到外部仪器中使用，因此，计算机或使用专门的板载，控制和采集数据的处理器的仪器，不能简单定义为虚拟仪器。随着在生物技术越来越复杂的应用，利用虚拟仪器可以有效的降低技术设备和生产成本。虚拟仪器得到更加深入的研究。

1.3虚拟仪器的历史

从历史上看，虚拟仪器系统和测量棒、温度计和尺度一样，都起源于遥远的过去。到了近代，虚拟仪器系统已普遍运用到几乎所有设备，例如，一个由机电压力表传感器连接到另一个传感器的信号调理电路，从信号处理、输出到显示器面板，也许能形成一条记录，其中的微量元素对不断变化的条件，通过机械手臂相联系到一个旋转的滚筒，创造一种随压力变化的时间纪录。但是，直到20世纪80年代采用应用程序，由单一路线到中央控制面板，才组成了一个阵列显示物理数据，利用计数器装置连接开关旋钮套、物理仪器和个别按钮控制的复杂系统才得以应用，例如过程控制。

1.4 虚拟仪器的演变

因为虚拟仪器技术结合主流商业技术，结合灵活的软件和多种便于控制的硬件设备的电脑技术，所以工程师和科学家们可以创建用户定义的系统，以满足他们的具体应用需求。利用虚拟仪器，工程师和科学家们可以缩短开发时间，设计更高品质的产品，并降低设计成本。一种集合数据收集、工具种类繁多、电脑化控制和操作的仪器被设计，并在商业市场上广泛流通，就是现在所谓的“虚拟仪器。“

1.5 早期挑战

虚拟仪器是必要的，因为它提供了适用于当今的概念：产品和工艺设计，开发和交付所需的快速适应性检测仪器。只有在虚拟仪器的条件下，工程师和科学家才可以创建自己需要的模块，才能跟上世界的要求。

1.6 虚拟仪器

虚拟仪器提供了一个测量和自动化系统建设的新模式，并成为主流。其成功的关键包括电脑技术的快速进步、爆炸性的低成本、高性能数据转换器（半导体）的开发

以及系统设计软件的出现。这些因素为用户访问虚拟仪器系统提供了非常广泛的基础。

虚拟仪器系统是一个由用户控制，通过电脑桌面操作，发展起来用于电脑测试，用于控制硬件服务和信息输出或者数据记录，并在电脑屏幕上显示的技术系统，其利用桌面计算机的外部设备接口收集和整理测试和测量数据。虚拟仪器还扩展到基于PC系统的用于控制、收集和处理数据的程序电脑化仪器系统。

也有几个在公开文献对虚拟仪器的定义。桑特定义为“具有一般功能，具有特定程序的一种虚拟工具。”戈德堡介绍说，“虚拟仪器是一些专门的亚基组成，一些通用的电脑，一些软件，和一个小诀窍“。虽然是非正式的，但这些对虚拟仪器定义却具有一般概念的基本思想，即虚拟与足够的资源，“如果我们只是模拟，加载其他计算机软件的话，那么任何计算机都可以模拟任何其他计算机。”这种普遍性介绍了虚拟仪器的基本功能属性：通过软件更改的形式，使用户能够将其功能修改以满足广泛的应用。

虚拟仪器是由以下模块组成：传感器模块、传感器接口、信息系统的接口、处理模块、数据接口、用户界面。一个有效的用户界面,展示了对虚拟仪器的控制效率和检测精度，影响操作者对于测量结果的解释。因为电脑的使用界面比传统仪器的用户界面更容易影响和改变，就有可能购买更多的演示效果，为用户界面进行自定义。根据报告和互动功能，我们可以将虚拟仪器的接口分为四类：终端用户界面、图形用户界面、多通道用户界面和虚拟与增强现实接口。

集成功能的模块限制了虚拟仪器的灵活性。最简单，最灵活的表达方式，就是建立一个为一个单一的、单片的应用程序软件，采用物理的方法集合为一体的综合虚拟仪器，这种方法能达到最佳的性能，但是维护和制作困难，因此，一个被认为在建模和设计时，面向对象的设计仪器，它更方便地使用模块化组成。虚拟仪器的每一个模块，都能结合其他对象，利用虚拟仪器的界面实现数据信息交换。类似的做法是面向组件的方法，其中，除了元件对象的逻辑分离外，它们在物理上也在不同的单元放置，以便重用。另一种方法，在其基本理念到面向对象的方法相似，是一种非常规的采用内分层控制器方法来解决传感器模块功能集成结构的耦合模式。这种传感器模型应用于很多领域，包括对人体生理信号的传感器电交互系统。在这种传感器的互动模式，从遥感的原始数据流，例如脑电图（EEG）的数据，经过最多两个信号预处理，然后才传递到任意一个应用程序或直接到主体的水平。第二个