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虚拟仪器:基于计算机软件实现的新型测量系统

【摘要】:基于这种思想形成的仪器,就叫虚拟仪器。图6-20传统仪器与虚拟仪器比较综上所述,我们给出虚拟仪器的概念:所谓的虚拟仪器,就是在以通用计算机为核心的硬件平台上,由用户设计定义,具有虚拟面板,测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。虚拟仪器突破了传统电子仪器以硬件为主体的模式。实际上,使用者是在操作具有测试软件的电子计算机进行测量时,犹如在操作一台虚设的电子仪器,虚拟仪器因此而得名。

由于计算机技术的进步,引起了各行业的技术革命。在仪器领域,计算机技术与仪器技术相结合,形成了一种新概念仪器——虚拟仪器。即:用算法代替电子线路,能够实现传统仪器的信号处理功能。同时,结果表达与仪器控制原本就是计算机的“强项”,所以,把传统仪器的后两部分(信号处理、结果表达与仪器控制)用计算机软件来实现,而不再采用硬件(电子线路)来实现。基于这种思想形成的仪器,就叫虚拟仪器。如图6-20所示。

图6-20 传统仪器与虚拟仪器比较

综上所述,我们给出虚拟仪器的概念:所谓的虚拟仪器,就是在以通用计算机为核心的硬件平台上,由用户设计定义,具有虚拟面板,测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。

这里的“虚拟”有两层含义:① 虚拟的仪器面板;② 由软件实现仪器的测量功能(软件就是仪器)。虚拟仪器突破了传统电子仪器以硬件为主体的模式。实际上,使用者是在操作具有测试软件的电子计算机进行测量时,犹如在操作一台虚设的电子仪器,虚拟仪器因此而得名。

虚拟仪器的硬件包括电子计算机和为其配置的必要的电子仪器硬件模块。电子计算机与为其配置的电子仪器测试模块通过编制的计算机测试软件结合起来,组成通用的电子测量硬件平台。使用者通过友好的图形界面(通常是设在电子计算机终端显示屏上图形化的虚拟的菜单式控制机构,这些菜单式的控制机构的图形通常只占显示屏的一部分,形成了虚拟仪器的虚拟前面板),以点击菜单的方式来调控虚拟仪器的性能,就像在操作自己定义、自己设计的一台电子仪器。测量信号受测试软件的调控,经由电子测量硬件平台的采集,再经电子计算机的处理,得到最终的测试结果,并以数据、曲线、图形甚至是多维测试结果模型显示在电子计算机的终端显示屏上(通常占据着电子计算机终端显示屏的主要幅面)。当然,测试结果也可以直接通过计算机网络传送或记录、保存。