1、计算机科学与技术系 / zjtcm虚拟仪器技术计算机科学与技术系 / zjtcm虚拟仪器 vs传统仪器计算机科学与技术系 / zjtcm什么是虚拟仪器?虚拟仪器技术就是用户自定义的基于 PC技术的测试和测量解决方案,其 4大优势在于:性能高、扩展性强、开发时间少,以及出色的集成功能。性能高虚拟仪器是在 PC技术的基础上发展起来的,所以完全 “ 继承” 了以现成即用的 PC技术为主导的最新商业技术的优点,包括功能超卓的处理器和文件 I/O, 使您在数据导入磁盘的同时就能实时地进行复杂的分析。随着数据传输到硬驱功能的不断加强,以及与 PC总线的结合,高速数据记录已经较少依赖大容量的本地内存。以一台
2、 60G的示波器为例,在采用虚拟仪器技术的情况下,构建这样一台示波器是相当简单的,只要将一台基于 PC的数字转换器放置在 PC机中,就能以高达每秒100MB的速度将数据导入磁盘。计算机科学与技术系 / zjtcm虚拟仪器技术的另一突出优势就是不断提高的网络带宽。因特网和越来越快的计算机网络时的数据分享进入了一个全新的阶段,将因特网和 NI的软硬件产品相结合,您就能够轻松地与地球另一端的同事共享测量结果,分享 “ 天涯若比邻 ”的便捷 扩展性强NI的软硬件工具使得工程师和科学家们不再圈囿于当前的技术中。得益于 NI软件的灵活性,只需更新您的计算机或测量硬件,就能以最少的硬件投资和极少的、甚至无需
3、软件上的升级即可改进您的整个系统。在利用最新科技的时候,您可以把它们集成到现有的测量设备,最终以较少的成本加速产品上市的时间。 计算机科学与技术系 / zjtcm开发时间少在驱动和应用两个层面上, NI高效的软件构架能与计算机、仪器仪表和通讯方面的最新技术结合在一起。 NI设计这一软件构架的初衷就是为了方便用户的操作,同时还提供了灵活性和强大的功能,使您轻松地配置、创建、部署、维护和修改高性能、低成本的测量和控制解决方案。 计算机科学与技术系 / zjtcm完美的集成虚拟仪器技术从本质上说是一个集成的软硬件概念。随着产品在功能上不断地趋于复杂,工程师们通常需要集成多个测量设备来满足完整的测试需
4、求,但是这些不同设备间的连接和集成总是耗费大量时间,不是轻易可以完成的。 NI的虚拟仪器软件平台为所有的 I/O设备提供了标准的接口,例如数据采集、视觉、运动和分布式 I/O等等,帮助用户轻松地将多个测量设备集成到单个系统,减少了任务的复杂性。为了获得最高的性能、简单的开发过程和系统层面上的协调,这些不同的设备必须保持其独立性,同时还要紧密地集成在一起。 NI的结构可以使开发者们快速创建测试系统,并随着要求的改变轻松地完成对系统的修改。得益于这一集成式的构架带来的好处,您的系统可以更具竞争性,因为您可以更高效地设计和测试高质量的产品,并将它们更快速地投入市场。 计算机科学与技术系 / zjtc
5、m虚拟仪器的概念虚拟仪器是一种概念仪器,迄今为止,业界还没有一个明确的国际标准和定义。虚拟仪器,实际上就是一种基于计算机的自动化测试仪器系统。业界一般认为,所谓虚拟测量仪器,就是采用计算机开放体系结构取代传统的单机测量仪器,对各种各样的数据进行计算机处理、显示和存储。虚拟仪器的突出优点在于能够和计算机技术结合,从而开拓了更多的功能,具有很大的灵活性,由于虚拟仪器的设备利用率高、维修费用低、能够获得较高的经济效益。用户购买了这种虚拟仪器,就不必再担心仪器会永远保持出厂时既定的功能模式,用户可以根据实际生产环境变化的需要,通过对软件的不同应用,拓展 VI功能,以便适应实际生产的需要。虚拟仪器的另外
6、一个突出的优点是能够和网络技术结合,能够通过网络借助 OLE、 DDE技术与企业内部网 Intranet联接,与外界进行数据通信,将虚拟仪器实时测量的数据输送到 Intranet计算机科学与技术系 / zjtcm“ 软件即是仪器 ” 这是 NI公司提出的虚拟仪器理念的核心思想。从这一思想出发,基于电脑或工作站、软件和 I O部件来构建虚拟仪器。 I O部件可以是独立仪器、模块化仪器、数据采集板( DAQ) 或传感器。 NI所拥有的虚拟仪器产品包括软件产品(如 LabVIEW)、 GPIB产品、数据采集产品、信号处理产品、图像采集产品、 DSP产品和 VXI控制产品等。虚拟仪器 功能由用户自己定
7、义;面向应用的系统结构,可方便地与网络外设、应用等连接;展现全汉化图形界面、计算机接读数、分析处理;数据可编辑、存储、打印;软件是关键部分;价格低廉(是传统仪器价格的五至十分之一);基于计算机技术开放的功能模块可构成多种仪器;技术更新快(周期为 1 2);基于软件体系的结构,大大节省开发维护费用;个人可以拥有一个实验室。 计算机科学与技术系 / zjtcmNI推出的虚拟仪器开发平台软件 LabWindows CVI和LabVIEW , 能够以其直观简便的编程方式、众多的源码级的设备驱动程序、多种多样的分析和表达功能支持,为用户快捷地构筑自己在实际生产中所需要的仪器系统创造了基础条件。 LabV
8、IEW 由于能够为用户提供简明、直观、易用的图形编程方式,能够将繁琐复杂的语言编程简化成为以菜单提示方式选择功能,并且用线条将各种功能连接起来,十分省时简便,深受用户青睐。与传统的编程语言比较, LabVIEW 图形编程方式能够节省 85以上的程序开发时间,其运行速度却几乎不受影响,体现出了极高的效率。使用虚拟仪器产品,用户可以根据实际生产需要重新构筑新的仪器系统。例如,用户可以将原有的带有 RS232接口的仪器、 VXI总线仪器以及 GPIB仪器通过计算机,联接在一起,组成各种各样新的仪器系统,由计算机进行统一管理和操作,以便满足各种不同的测量、测试和分析系统的需要,还可以将其用于对仪器的监控和工业过程自动化控制,使虚拟仪器能够在更广泛的范围内发挥更大的作用。计算机科学与技术系 / zjtcm仪器概念的转变传统仪器厂商定义功能虚拟仪器用户定义功能