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虚拟仪器和传统仪器的比较

作为全球虚拟仪器技术的领导者,NI仅在2004年就为客户提供了超过6,000,000套虚拟仪器测量设备。25年来,工程师使用虚拟仪器技术将灵活的软件以及PC技术的强大功能引入测试、控制和设计应用,从而

作为全球虚拟仪器技能的领导者,NI仅在2004年就为客户供给了超越6,000,000套虚拟仪器丈量设备。25年来,工程师运用虚拟仪器技能将灵敏的软件以及PC技能的强壮功用引进测验、操控和规划运用,然后使得在直流(DC)至2.7GHz的范围内可以进行准确的模仿和数字丈量。本文论述了虚拟仪器技能和传统仪器之间的兼容性和差异。

什么是虚拟仪器?它与传统仪器有何不同?

虚拟仪器由用户界说,而传统仪器则功用固定且由厂商界说。

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图1、传统仪器(左图)和根据软件的虚拟仪器(右图)具有许多相同的结构组件,但是在体系结构原理上彻底不同

每一个虚拟仪器体系都由两部分组成——软件和硬件。关于当时的丈量使命,虚拟仪器体系的价格与具有类似功用的传统仪器相差无几,乃至比它少很多倍。并且,因为虚拟仪器在丈量使命需求改动时具有更大的灵敏性,因而跟着时刻的消逝,节约的本钱也不断累计。

不运用厂商界说的、预封装好的软件和硬件,工程师和科学家获得了最大的用户界说的灵敏性。传统仪器把一切软件和丈量电路封装在一起运用仪器前面板为用户供给一组有限的功用。而虚拟仪器体系供给的则是完结丈量或操控使命所需的一切软件和硬件设备,功用彻底由用户自界说。此外,运用虚拟仪器技能,工程师和科学家们还可以运用高效且功用强壮的软件来自界说收集、剖析、存储、同享和显现功用。

这里有一些表现虚拟仪器灵敏性的比如:

1.一个运用,不同的设备

在这个比如中, 一位工程师正在试验室的台式计算机PCI总线上运用NI LabVIEW和M系列DAQ设备开发一个运用程序,以创立一个直流(DC)电压和温度丈量运用。在完结了体系构建之后,他需求在一个出产层PXI体系上装备运用程序以完结新产品的测验。或许,他或许需求运用程序具有便携性,所以他挑选了NI USB DAQ产品来完结使命。在这个比如中,无论是何种挑选,在这三种情况下,他都可以仅在同一个程序中运用虚拟仪器而无需改动代码。

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图2、在许多设备上运用相同的运用程序之时晋级硬件非常轻松

2.许多运用程序,一个设备

假设有别的一个工程师,刚刚完结了一个运用最新的M系列DAQ设备和积分编码器丈量电机方位的项目。他的下一个项目是监督和记载这个电机的功率。即便使命彻底不同他也可以重用相同的M系列DAQ 设备。他所需求做的便是运用虚拟仪器软件开发出新的运用程序。此外,假如需求的话,项目既可以与一个单一的运用程序结合也可以运转在一个单一的M系列DAQ设备。

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图3、经过为许多运用程序重复运用硬件削减本钱

与传统仪器比较,虚拟仪器硬件功用怎么?

NI致力于运用比如Microsoft、Intel、Analog Devices、Xilinx以及其他公司的商业可用技能:NI运用Microsoft在操作体系(OS)和开发东西方面的许多技能;在硬件方面,NI则根据Analog Devices在A/D转换器方面的研究成果。

根本上,虚拟仪器体系是根据软件的,所以假如只要是可以数字化的东西,就可以对它进行丈量。因而,丈量硬件可在经过两根坐标轴进行评价,即分辨率(位)和频率。参阅下图可以看出虚拟仪器硬件丈量功用与传统仪器的比较。NI的方针便是将曲线在频率和分辨率上延伸并且在曲线内进行不断移风易俗。

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图4、虚拟仪器硬件与传统仪器的比较

虚拟仪器和传统仪器可以兼容吗?

许多工程师和科学家都在试验室里将虚拟仪器和传统仪器结合运用。除此之外,一些传统仪器供给了特定的丈量,工程师和科学家甘愿厂商界说也不肯自己界说。这就引出了一个问题,“虚拟仪器和传统仪器可以兼容吗?”

虚拟仪器可与传统仪器彻底兼容,无一例外。虚拟仪器软件一般供给了与常用一般仪器总线 (如GPIB、串行总线和以太网) 相衔接的函数库。

除了供给库之外,200多家仪器厂商也为NI仪器驱动库供给了4000余种仪器驱动。仪器驱动供给了一套高层且可读的函数以及仪器接口。每一个仪器驱动都专为仪器某一特定的模型而规划,然后为它一起的功用供给接口。

欲寻求仪器驱动或了解怎么为仪器创立驱动,请拜访ni.com/idnet

虚拟仪器和综合性仪器有何不同?

自动测验工业中一个根本的趋势便是往根据软件的测验体系的严重改变。例如,美国国防部(DoD)是世界上最大的自动测验设备(ATE)客户之一。为了削减测验体系的本钱并进步重用率,DoD经过水兵的NxTest方案现已确认:将来的ATE要运用建立在模块化硬件和可重复装备的软件基础上的体系结构,称为综合性仪器。选用综合性仪器代表了将来军用ATE体系标准和标准的严重开展,并且反映出可重复装备的软件处于将来体系的中心位置这一根本改变。根据软件测验体系的成功运用,例如综合性仪器,需求对硬件渠道和市场上软件东西的了解,以及对体系级体系结构和仪器级体系结构之间差异的了解。

综合性仪器履行集体将综合性仪器界说为“一个可重复装备的体系,它经过标准化的接口衔接一系列根本硬件和软件组件,然后产生信号或许运用数值处理技能进行丈量”。这与虚拟仪器的许多性质相同,虚拟仪器是“一个软件界说的体系,其间根据用户需求的软件界说了通用丈量硬件的功用”。两种界说享有一起的性质,即运转于商用硬件之上的可自界说功用的仪器。经过将丈量功用转向用户可触摸并可重复装备的硬件,那些选用这种体系结构的仪器从具有更大灵敏性和可重复装备功用的体系中获益,并且这些体系反过来又进步了功用一起削减了本钱。

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