什么是“虛擬儀器技術”?


(2019-09-06)

在思考什么是“虛擬儀器”、如何更好的表述它時,我覺得還是將它劃分為“虛擬儀器”和“虛擬儀器技術”兩個部分來分析較為合理。因為“虛擬儀器”往往是應用性或者說實用性更突出,表現形式通常是應用實例。而“虛擬儀器技術”它應該是能提供強有力的開發手段或方法,這包括一個開放的、靈活的虛擬儀器軟件開發環境及與軟件平臺相適應的硬件體系。
通俗地講:“虛擬儀器”應該是“虛擬儀器技術”的產物或結果。

     事實上,虛擬儀器創始人——美國國家儀器(NI)公司也是“虛擬儀器技術”的創造者,并在20年來不斷完善、提高這項技術。NI公司同時也是全球唯一一個即可提供虛擬儀器技術軟件開發平臺,又同時提供硬件產品支持的專業制造商(與美國Apple有些相似)。

“虛擬儀器技術”包括以下幾個部分:

1、“虛擬儀器”軟件開發環境

     NI公司的Developer Suite(開發者套件)是一個開放的、靈活的、適應多種需求的虛擬儀器軟件開發平臺。它包括:

——LabVIEW 8.20:是NI公司的旗艦產品,強大、開放、圖形化虛擬儀器軟件開發環境。由于LabVIEW采用的是圖形化的編程方法,所以無論是否有過編程經驗的工程師或科學家使用它時都可以快速、高效地與測量和控制硬件通信,并進行數據分析及處理。

——LabWindows/CVI 8.0:是一種久經驗證的ANSI C集成開發環境,為習慣使用C語言的工程師和科學家提供用于創建測試和控制應用的全套編程工具。NI LabWindows/CVI兼有ANSI C的耐用性、復用性和特定的工程性能,并適用于于儀器控制、數據采集、分析和用戶界面的開發。

——Measurement Studio 8.0:是一個專為Visual Studio .NET 2003和Visual Studio 6.0使用者設計的集成式套件,它包括用于測試、測量和自動化等應用的大量函數類和控件。Measurement Studio提供專為工程師們所設計的.NET和ActiveX用戶界面控件、先進的科學分析和為測試應用而優化的數據采集(DAQ)和儀器控制類庫等,從而大大縮短了應用程序的開發時間。

——Developer Suite中包括的其它組件:

Signal Express

     企業連接工具包

     VI分析器工具包

     State Diagram工具包

     Express VI開發工具包

     報告生成工具包

     高級信號處理工具包

     PID工具包

     數字濾波器設計工具包

     關于NI 的其它工具包軟件這里就不一一列舉了,感興趣的可訪問NI的網站來了解。

    還有惠普公司的HP VEE也是用于儀器控制和信號分析的圖形化開發環境,因沒有使用過只好請感興趣的朋友自己去學習了。

2、“虛擬儀器”硬件體系

     “虛擬儀器”硬件體系應該是“虛擬儀器”軟件開發環境支持下的所有硬件。其實寫到這里我的頭都大了,因為這部分內容太多了,NI測量與自動化產品目錄2006中包含了全部硬件。根據項目需要去選吧!

關于“虛擬儀器技術”就談到這里了,實際上,NI測量與自動化產品目錄2006中包含了虛擬儀器技術的全部內容。

最后談一下學習“虛擬儀器技術”所需要的基本知識:

——應該對計算機的各種總線技術有些了解

——應該對測試、測量方面的知識有足夠的了解

——應該對A/D、D/A及其它硬件知識有足夠的了解

——有條件的學習一下“數字信號處理”