虛擬儀器的發(fā)展前景解析


電子測試儀器是電子行業(yè)的基礎(chǔ)，它在電子行業(yè)中長期占據(jù)著十分重要的地位，它是一個時代的電子行業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志，并隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷地更新變化著。傳統(tǒng)的測試儀器由于功能固定，研制生產(chǎn)周期長等缺點，越來越不能滿足信息時代的要求。

這就給一種新型的測量儀器提供了極大的發(fā)展空間，由于其硬件結(jié)構(gòu)簡單，以軟件為主實現(xiàn)各種功能，且隨計算機的發(fā)展不斷提高其性能，具有很強的適應(yīng)性，所以越來越引起世人的高度關(guān)注。本文就虛擬儀器的產(chǎn)生、發(fā)展過程、結(jié)構(gòu)原理、性能特點及應(yīng)用等方面進(jìn)行詳細(xì)的介紹，使讀者對虛擬儀器有更深入地了解。

主要利用PC技術(shù)，只是添加A/D及D/A變換等少許硬件和以軟件為主的儀器稱為虛擬儀器。虛擬儀器通過應(yīng)用程序?qū)⑼ㄓ糜嬎銠C與功能化硬件結(jié)合起來，用戶可通過友好的圖形界面來操作計算機，就像在操作自己定義、自己設(shè)計的一臺儀器一樣，從而完成對被測試量的采集、分析、判斷、顯示、數(shù)據(jù)儲存等。它是在 PC技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，能在數(shù)據(jù)導(dǎo)入磁盤的同時，實時地進(jìn)行復(fù)雜的分析。具有高效的性能、強大的擴展功能、節(jié)約開發(fā)時間，以及上乘的集成性能等技術(shù)優(yōu)勢。

早在八十年代初，就有人以個人計算機為基礎(chǔ)，在微機內(nèi)部增加一些插件或外附插件箱，將各種測量電路插件接于PC內(nèi)部總線，加上某些軟件來實現(xiàn)傳統(tǒng)儀器的功能，這種儀器稱為PC儀器或個人儀器。因為計算機系統(tǒng)的硬軟件資源可代替一般自動測試系統(tǒng)和智能儀表中的微處理器、存儲器、接口電路和顯示器，因而減少了儀器的許多硬件，降低了儀器成本，而且無需對每一種新儀表都從頭開始設(shè)計，所以該方案一經(jīng)提出就在儀表界引起極大的轟動。

隨著VXI(開放式測量系統(tǒng))總線系統(tǒng)問世以及PC機的結(jié)構(gòu)的變化，不斷推動了虛擬儀表發(fā)展。VXI總線標(biāo)準(zhǔn)是一種全開放型卡式儀表標(biāo)準(zhǔn)，具有靈活適用、性能、高速運行、小型便攜的特點，適用于模塊化設(shè)計儀表。PC機微處理器CPU速度不斷提高、采用流水線、RISC結(jié)構(gòu)，大大地提高了測試系統(tǒng)的數(shù)值處理能力。近年來，由于計算機軟硬件技術(shù)資源的極大豐富，數(shù)字信號處理技術(shù)，圖形化界面技術(shù)和自動生成程序等技術(shù)的提高，使虛擬儀器的進(jìn)一步發(fā)展有了雄厚的技術(shù)基礎(chǔ)。