虚拟仪器技术及其在数据采集中的应用.pdfVIP

虚拟仪器技术及其在数据采集中的应用--第1页

虚拟仪器技术及其在数据采集中

的应用

内容摘要：

摘要：介绍了虚拟仪器的构成及其特点，分析了如何从软件和

硬件方面构造具体的虚拟仪器；提出了一种虚拟仪器技术在数

据采集中新的应用方法，该方法利用虚拟仪器制作数据采集

器，分别从硬件设计、软件设计两个角度阐述了数据采集器的

具体制作方法。实际应用证明是行之可靠的，可供技术人员在

组建基于虚拟仪器技术的数据采集器时参考使用。

摘要：介绍了虚拟仪器的构成及其特点，分析了如何从软件和

硬件方面构造具体的虚拟仪器；提出了一种虚拟仪器技术在数

据采集中新的应用方法，该方法利用虚拟仪器制作数据采集

器，分别从硬件设计、软件设计两个角度阐述了数据采集器的

具体制作方法。实际应用证明是行之可靠的，可供技术人员在

组建基于虚拟仪器技术的数据采集器时参考使用。

关键词：虚拟仪器；数据采集；VXI总线；软件技术

虚拟仪器是以一种全新的理念来设计和发展的仪器，他是代发

展起来的一项新技术，主要用于自动测试、过程控制、仪器设

计和数据分析等领域，其基本思想是在仪器设计或测试系统中

尽可能用软件代替硬件，即“软件就是仪器”，他是在通用计

算机平台上，根据用户需求来定义和设计仪器的测试功能，其

实质是充分利用计算机的必威体育精装版技术来实现和扩展传统仪器的功

能。

1虚拟仪器的特点和构成

虚拟仪器技术及其在数据采集中的应用--第1页

虚拟仪器技术及其在数据采集中的应用--第2页

1.1虚拟仪器的特点

与传统仪器相比，虚拟仪器具有高效、开放、易用灵活、功能

强大、性价比高、可操作性好等明显优点，具体表现为：

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。

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。

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。测量完后还可打

印、显示所需的报表或曲线，这些都使得仪器的可操作性大大

提高而且易用、灵活。

1.2虚拟仪器的构成

虚拟仪器的构建主要从硬件电路的设计、软件开发与设计2个

方面考虑。

硬件电路的设计主要根据用户所面对的任务决定，其中接口设

计可选用的接口总线标准包括GPIB总线、VXI总线等。推荐

选用VXI总线。因为他具有通用性强、可扩充性好、传输速率

高、抗干扰能力强以及良好的开放性能等优点，因此自1987

被首次推出后迅速得到各大仪器生产厂家的认可，目前VXI模

虚拟仪器技术及其在数据采集中的应用--第2页

虚拟仪器技术及其在数据采集中的应用--第3页

块化仪器被认为是虚拟仪器的最理想平台，是仪器硬件的发展

方向。由于VXI虚拟仪器的硬件平台的基本组成是一些通用模

块和专用接口。因此硬件电路的设计一般可以选择用现有的各

种不同的功能模块来搭建。通用模块包括：信号调理和高速数