虚拟仪器技术回顾与展望

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1、•22•《.测控技术》2000年19卷第9期虚拟仪器技术回顾与展望TheReviewandProspectofVirtualInstrumentalTechnology(摘要】在回顾虚拟仪器技术进步历程的基础上，介绍了虚拟仪器及其系统的构成、软件开发平台以及虚拟仪器的应用•并对虚拟仪器技术的发展前景作出展望和预测。关键词:虚拟仪器,yxi仪器，比仪器.传统仪器fkAbstract：TLehistoryofvirtualinstrumentaltechnologyisfirstrenewed.Thenthegeneralco

2、nstructionofvirtualinstruments(VI),virtualinstmmentalsystem,thesoftwaredevelopmentplatformandapplicationsofvirtualinstrumentfiaredescribed/Hiedevelopmentofvirtualinstrunientaltechnolo-gyisalsoprospectedintheend.Keywords;virtualinstruments(VI),VXIinstruments,PCin

3、strumentstraditionalinstruments1虚拟仪器的演化与发展历程[▽]伴随着微电子技术、计算机技术和网络技术的迅速发展及其在电工电子测量技术领域的应用,测量仪器不断进步，依次出现了数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器•同时也由单台仪器逐渐发展到叠架式仪器系统、虚拟仪器系统•等等，经剖析不难发现•任何一台传统仪器无非由以下三大功能块组成•即对被测信号的采集与控制、分析与处理、测得结果的表达与输岀。传统仪器的这些功能块都是以酸件（或固化的软件）的形式存在的。微电子技术促进了数字化仪器、智能仪器的快速进步•结果

4、使传统仪器的准确度提高，功能增强•性能也越来越好。但是•到数字化仪器、押能仪器阶段，基本上没有摆脱传统仪器那种独立使用、手动操作的模式•测債仪器与手段还难以胜任更复杂的多任务的测量需求，为解决这样的问题，总线式仪器与系统应运而生c人们研制岀多种通信接口•用于将多台解能仪器连在一起•构成功能更强、适应面更广的测试系统。但初期的总线式仪器系统中仍有许多重复的部件或功能单元.如其中的每台智能仪器上一般都有键盘、清华大学电机系（1000S4）张小牛侯国屏赵伟即—一CRT和存馬器等'改将智能仪器的测債电路制成插拔式仪器板卡・而仪器所

5、需的键盘.CRT和存储器等均借助PC机的资源•构成了微机化仪器,简称PC仪器，又称模块化仪器，与总线式仪器系统相比・PC仪器系统的硬件大为滅少_为了使微机化仪器硬件和软件标准化.提高微机化仪器系统的互用性，人们研制开发出了VXI总线仪器「3、VXI总线是将高速计算机总线VMEBus技术应用于仪器领域经扩展而形成的。由于VX1仪器的标准基于开放原则•又具有结构紧凑、数据吞吐能力强、定时和同步精确、模块可重复利用、众多仪器厂商支持等优点•很快便得到了广泛应用•尤其是在组建中、大规模自动测量测试系统以及对速度、准确度要求较高的场

6、合・VXI总线仪器有着其他仪器无法比拟的优势。PC仪器、VXI仪器的待点就是将计算机技术与仪器技术有机结合•充分利用飞速发展的计算机技术.用计算机的CRT模拟各种仪器的控制面板，以多种形式表达输出检测结果；以计算机软件实现各种各样的信号分析、处理•完成多种多样的测试•增强仪器的功能。这些以PC为核心•由测量功能软件支持•具有虚拟控制面板、必要仪器硬件和通信能力的PC仪器或VXI仪器•又被称为虚拟仪器虚拟仪器技术的出现•使得用户可以自己定义仪器，灵活地设计仪器系统•以满足多样化的实际需求〉随苕虚拟仪器软件开发平台及硬件的发展

7、■基于虚拟仪器的测试系统开发周期缩短，费用降低，测用速度、准确度及可复用性提高•且更便于维护和扩展c由于虚拟仪器是以计算机为核心的信息处理测矗装置■软件在其中的作用极其重要•美国国家仪器公司（简称NI公司）由此提岀“软件就是仪器”的概念）1997年卫1公司又推岀了一种新的仪器总线标准——PXI总线标准「制定PXI规范的目的是为了将BC的性能价格比优势和PCI总线面向仪器领域的必要扩展结合起来•以期形成一种更好的虚拟仪器测试平台。相对于VXI仪器，按PXI总线标准制成的PXI仪器具有成本低、便于组成便携式测试系统的优点：・2

8、3・虚拟仪器技术回顾与展望图1虎拟仪器系竦构成框图目前比较流行的软件开发技术是面向对象的编程技术和图形编程技术，两者在虚拟仪器开发中都有应用。使用面向对象的编程语言•对一般非计算机专业的用户来说，编程难度较大。可视化编程语育环境VisualC++>VisualBasic等的推出■向简化计算机编程迈岀了可