第9章 智能仪器的新发展ppt课件.ppt

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1、VirtualInstrumentation--ComputerBasedInstruments虚拟仪器1主要内容从智能仪器到虚拟仪器虚拟仪器的特点虚拟仪器的体系虚拟仪器的硬件虚拟仪器的软件虚拟仪器的应用2一、从智能仪器到虚拟仪器3仪器的发展历史VXIChassisDAQBoardswithRTSIFullyProgrammableSystemGUIIEEE488RackandStackSystemAnalogInstrumentationVirtualInstrumentation虚拟仪器概念最

2、早是由美国国家仪器公司（NationalInstrument）在1986年提出的，但其雏形可以追溯到1981年由美国西北仪器系统公司推出的AppleII为基础的数字存储示波器。这种仪器和个人计算机的概念相适应，当时被称为个人仪器。（PersonalInstrument）。虚拟仪器概念的提出1986年，NI公司推出了图形化的虚拟仪器编程环境LabVIEW，标志着虚拟仪器软件设计平台基本成型，虚拟仪器从概念构思变为工程师可实现的具体对象。5VI定义虚拟仪器(VI-VirtualInstrumentat

3、ion)是指通过应用程序将通用计算机与功能化硬件结合起来，用户可通过友好的图形界面来操作这台计算机，就像在操作自己定义、自己设计的一台单个仪器一样，从而完成对被测试量的采集、分析、判断、显示、数据存储等。与传统仪器一样，如果忽略它的跨网络的位置透明性，它同样划分为数据采集、数据分析处理、显示结果三大功能模块。插入式DAQ卡VXI仪器GPIB仪器RS232信号处理统计数字滤波分析网络传输文件I/O硬复制图形用户接口虚拟仪器功能模块划分6二、虚拟仪器的特点7仪器=A/D+CPU+软件TheSoftwa

4、reIsInstruments传统仪器虚拟仪器关键是硬件关键是软件开发与维护费用高开发与维护费用低技术更新周期长技术更新周期短价格高价格低，并且可重用性与可配置性强厂商定义仪器功能用户定义仪器功能系统封闭、固定系统开放、灵活，与计算机的进步同不易与其他设备连接容易与其他设备连接VI与传统仪器的比较8虚拟仪器的优势：丰富和增强了传统仪器的功能。虚拟仪器将信号分析、显示、存储、打印和其他管理集中交由计算机来处理。仪器由用户自己定义。开放的工业标准。虚拟仪器硬件和软件都制定了开放的工业标准，使资源的可重

5、复利用率提高，功能易于扩展，管理规范，生产、维护和开发费用降低。便于构成复杂的测试系统。可通过网络构成复杂的分布式测试系统，进行远程测试、监控、和诊断。可节约仪器购买和维护费用。9三、虚拟仪器的体系1011虚拟仪器典型的体系结构12虚拟仪器的分类按接口总线类型不同划分数据采集卡式DAQRS232/RS485虚拟仪器并行接口虚拟仪器USB虚拟仪器GPIB虚拟仪器VXI虚拟仪器PXI虚拟仪器IEEE1394接口虚拟仪器13四、虚拟仪器的硬件141516NI的PCI-GPIB卡操作系统：DOS,Wind

6、ows2000/9x/NT最大I/0速度：1.5Mbytes/s（IEEE488.1)  7.7Mbytes/s(HS488)尺寸：133x107mm17NI的DAQ及VXI产品示例1819五、虚拟仪器的软件20用LabVIEW开发的虚拟仪器的软面板示例21虚拟数字示波器的软面板22虚拟仪器软件分层结构23软件平台LabVIEW美国的NI（NationalInstrument）公司开发。LabScene吉林大学智能仪器与测控技术研究所研制开发。其他：LabWindows，VEE等24六、虚拟仪器

7、的应用25虚拟仪器技术应用领域航空航天教学核工业军工通信测试铁道…….26教学实验（LabVIEW）——虚拟调制解调器27网络化仪器28主要内容：概述基于Web的虚拟仪器嵌入式Internet的网络化智能传感器IEEE1451网络化智能传感器标准29一、概述网络技术和计算机总线技术的发展，再加上测控任务的复杂化以及远程监测任务等迫切需求，促进了测控仪器向网络化的方向快速发展。网络化仪器包括基于计算机总线技术的分布式测控仪器、基于Internet/Intranet的虚拟仪器、嵌入式Internet的

8、网络化仪器、基于IEEE1451标准的智能传感系统以及基于无线通讯网络的网络化仪器系统等。它们在智能交通，信息家电、家庭自动化、工业自动化、环境监测及远程医疗等众多领域得到越来越广泛的应用。30二、基于Web的虚拟仪器概述基于Web的虚拟仪器概念基于Web的虚拟仪器软件技术基于Web的虚拟仪器发展311.概述网络技术是推动信息产业及相关产业，乃至整个社会发展的一种核心技术，它的出现使得整个社会的工作和生活方式都发生了极大的变化。32Web技术在Internet上的快速发展，导致We