虚拟仪器发展及应用研究

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福 建 电
脑
２ １ 年第 ３期 ０１
虚 拟 仪 器发 展 及应 用研 究
付 聪
（西南科 技 大 学学生处 四川 绵 阳 ６ １ １ ２ ０ ０）
【 摘 要 】 虚 拟仪 器就是在 以通 用计 算机 为核 心 的硬件 平 台上 ， 用户设计 定 义、 有虚拟 面板 、 试 ： 由 具 测
律为基 础 的模 拟指针 试仪 表 。 如指针 式万 用表 、 晶体管 虚拟 仪器 的特点 可 归纳为 ： （） １ 在通 用 硬件 平 台确定 后 。 由软件 取 代传 统 仪器 电压表 等 第 二代 ： 字 式 仪表 ， 类 仪 器 目前 相 当普 及 ， 数 这 如 的硬 件来 完成仪 器 的功能 。 （） ２ 仪器 的功 能是 根据需 要 由软 件来 定 义 的 ， 而不 数字 电压表 、 数字频 率计 等 。 类仪 器将模 拟信 号 的测 这 量转化 为数字 信号 测量 ． 以数字 方式 输 出最终 结果 ， 是实 现 由厂家定 义好 的 。 并 （ ）仪 器性 能 的改进 和功 能 扩展 只 需进 行 相 关软 ３ 适 用于 快速 响应 和较 高准 确度 的测量 。 第三 代 ： 能仪器 ． 智 这类 仪 器 内置 微 处 理 器 ， 既能 件 的设计更 新 ． 而不需要 购买新 的仪 器 。 进 行 自动测试 又具有 一定 的数 据处 理 能力 ．可 取代部 （） 制 周期较 传统仪器 大为 缩短 。 ４研
功 能 由测试软 件 实现的 一种计 算机 仪 器 系统 ．我 们基 于虚 拟仪 器 的软硬 件平 台与 系统 功 能对虚 拟仪 器的
发 展 现 状 及 应 用 进 行 了研 究 。
【 键词 】 述 ．
分脑力 劳 动 ． 以习惯上 称为智 能仪器 。 是 它的功 能 所 但
电子测量 仪 器发 展 至今 ．大 体经 历 了 四代发 展历 使用 者 带来无 尽 的收益 ．而且使 用 虚拟 仪器 解决 方案 程 。模 拟仪器 、 数字 化仪 器 、 能仪器 和虚 拟仪器 。 智 可 以大 副降低 资金成 本 、系统 开发成 本 和系 统维 护成 同时 还为用 户加 快产 品上市 时 间并提 高 产 品质量 。 第一 代 ： 模拟 仪器 ， 这类仪 器 是 以 电磁 感 应基 本定 本 ．
Ｉｓ ｕ ｅ ｔ简 称 Ｖ ） ｎｔ ｍ ｎ。 ｒ Ｉ是计 算机 技术 、 现代测 控技 术 和电 术 和测 量技 术相结 合 的产物 ．它对 传统 仪器 观念 进行 子 仪器技 术相互 结合 ， 渗透 的产物 。 是全新 概念 的仪 了一次 巨大 变革 ．是将 来仪 器产业 发展 的重 要 发展 方 它
在 过去 的 ２ ０年 中 ．Ｃ机 应 用 的迅 速 普 及 促 进 了 块全 部都 是 以硬件 （ 固化 的软 件 ） 式存 在 的 ． Ｐ 或 形 无论
测 试测量 和 自动 化仪器 系统 的革 新 ．其 中最显 著 的一 是 在开 发还是 应用 中 ． 缺乏灵 活性 。 都 第 四代 ： 拟仪 器 ， 是 现 代计 算 机 技 术 、 信技 虚 它 通 点 就是虚 拟仪器 概念 的出现 与发展 。 拟仪 器 （ ｉｕｌ 虚 Ｖｒ ａ ｔ
器． 是对 传统仪 器概念 的重 大突破 。 的 出现 使测 量仪 向 之 一 。 它 ． ３虚拟 仪器 的特 点 器 与计算 机之 间的界 限消失 ．开 始 了测量 仪器 的新 时 １
代． 是仪 器领域 的一次 革 ”１ ［ ２ 。
１ ． １虚拟 仪器 的概 念
独立 的传 统 仪器 ． 如示 波器 和 波形发 生 器 。 例 价格 昂贵 ． 被厂 家 限定 了功 能 ， 且 只能完 成一 件或 几件 具体 所 谓虚 拟仪 器就 是 在 以通 用 计算 机 为核 心 的硬件 的工 作 ．因此 用户 通常都 不 能对其 加 以扩展 或 自定义 平 台上 ， 由用 户设 计 定义 、 有 虚 拟面 板 、 试功 能 由 其 功能 。 器 的旋 钮和 开关 、 具 测 仪 内置 电路 及用 户所 能使用 测试 软件 实现的一 种计算 机仪器 系统［ 用 来完 成传统 的功 能对 这 台仪器 来说都 是独 一无 二 的 ．另 外 开发这 ３ １ 。 仪 器的功 能 使用 者用 鼠标点 击虚 拟 面板 ， 可操作这 些 仪 器还 必 须 要用 专 门 的技术 和高成 本 的 原 部件 ． 就 从 台计 算机 系统硬 件平 台 ．就 如 同使 用 一 台专用 电测 量 而使 他 们身价 颇高 且很 不容 易更新 ．而虚拟 仪 器测试 仪器 。 拟仪器 的 出现 ． 虚 使测 量仪器 与个人 计算 机 的界 系统 的功能 可以 由用户根 据需要 自行 设 计软 件来 定义 线模 糊 了 或 扩展 ． 而不是 只 能 由厂 家事 先定 义且 固定 不可 变更 。 虚 拟 仪器 是 利 用 Ｐ Ｃ计算 机 显 示 器 （ Ｒ ） Ｃ Ｔ 的显 示 这样 ． 户不必 购买 多种 不 同功 能 的传统 仪 器 ， 必购 用 不 买 昂贵 的集多 种功 能于一 身 的传统 仪器 ．也 不必 不断 功 能模拟传 统仪 器的控 制面 板 ，以多 种形式 表 达输 出 因为虚拟 仪器可 与计算 机 同步发 展 ， 与 检测 结果 ．利用 Ｐ Ｃ计算 机 强大 的软件 功 能 实现 信号 购买 新 的仪器 。 数 据 的运 算 、 析 、 理 ， Ｉ 分 处 由 ／ Ｏ接 口设 备 完 成 信 号 的 网络 及其 它周边 设备 互连 ．用户 只需 改 变软 件程 序就 采集 、 测量 与调理 ． 从而 完成 各种 测试 功能 的一 种计算 可 不断 赋予 它或扩 展增强 它 的测 量功 能【 ８ ］ 。这就 是说 ， 仪器 的设 计制 造不 再是厂 家 的专利 。虚 拟仪 器 开创 了 机仪 器系统 仪 器使用 者 可以成 为仪器 设计者 的 时代 ，这 将 给仪器 １ ． 拟仪 器的发展 ２虚