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虛擬儀器技術(shù)的基礎(chǔ)
  • 企業(yè):美國國家儀器(NI)有限公司     領(lǐng)域:工廠信息化     行業(yè):市政工程    
  • 點(diǎn)擊數(shù):2231     發(fā)布時(shí)間:2005-11-16 15:32:39
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本文介紹虛擬儀器技術(shù)的基礎(chǔ)知識,為讀者今后更好的理解虛擬儀器的相關(guān)文章做個(gè)鋪墊。



    虛擬儀器技術(shù)就是利用高性能的模塊化硬件,結(jié)合高效靈活的軟件來完成各種測試、測量和自動化的應(yīng)用。靈活高效的軟件能幫助您創(chuàng)建完全自定義的用戶界面,模塊化的硬件能方便地提供全方位的系統(tǒng)集成,標(biāo)準(zhǔn)的軟硬件平臺能滿足對同步和定時(shí)應(yīng)用的需求。這也正是NI近30年來始終引領(lǐng)測試測量行業(yè)發(fā)展趨勢的原因所在。只有同時(shí)擁有高效的軟件、模塊化I/O硬件和用于集成的軟硬件平臺這三大組成部分,才能充分發(fā)揮虛擬儀器技術(shù)性能高、擴(kuò)展性強(qiáng)、開發(fā)時(shí)間少,以及出色的集成這四大優(yōu)勢。

    一、虛擬儀器技術(shù)的三大組成部分

    1.高效的軟件

    軟件是虛擬儀器技術(shù)中最重要的部份。使用正確的軟件工具并通過設(shè)計(jì)或調(diào)用特定的程序模塊,工程師和科學(xué)家們可以高效地創(chuàng)建自己的應(yīng)用以及友好的人機(jī)交互界面。NI公司提供的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)圖形化編程軟件――LabVIEW,不僅能輕松方便地完成與各種軟硬件的連接,更能提供強(qiáng)大的后續(xù)數(shù)據(jù)處理能力,設(shè)置數(shù)據(jù)處理、轉(zhuǎn)換、存儲的方式,并將結(jié)果顯示給用戶。此外,NI 提供了更多交互式的測量工具和更高層的系統(tǒng)管理軟件工具,例如連接設(shè)計(jì)與測試的交互式軟件SignalExpress、用于傳統(tǒng)C語言的LabWindows/CVI、針對微軟Visual Studio的Measurement Studio等等,均可滿足客戶對高性能應(yīng)用的需求。

    有了功能強(qiáng)大的軟件,您就可以在儀器中創(chuàng)建智能性和決策功能,從而發(fā)揮虛擬儀器技術(shù)在測試應(yīng)用中的強(qiáng)大優(yōu)勢。

    2.模塊化的I/O硬件

    面對如今日益復(fù)雜的測試測量應(yīng)用,NI提供了全方位的軟硬件的解決方案。無論您是使用PCI, PXI, PCMCIA, USB或者是1394總線,NI都能提供相應(yīng)的模塊化的硬件產(chǎn)品,產(chǎn)品種類從數(shù)據(jù)采集、信號條理、聲音和振動測量、視覺、運(yùn)動、儀器控制、分布式I/O到CAN接口等工業(yè)通訊,應(yīng)有盡有。NI高性能的硬件產(chǎn)品結(jié)合靈活的開發(fā)軟件,可以為負(fù)責(zé)測試和設(shè)計(jì)工作的工程師們創(chuàng)建完全自定義的測量系統(tǒng),滿足各種獨(dú)特的應(yīng)用要求。

    目前,NI已經(jīng)達(dá)到了每2個(gè)工作日推出一款硬件產(chǎn)品的速度,大大拓寬了用戶的選擇面:例如NI新近推出的新一代數(shù)據(jù)采集設(shè)備――先期推出的20款M系列DAQ卡,就為數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域設(shè)定了全新的標(biāo)準(zhǔn)。

    3.用于集成的軟硬件平臺

    NI首先提出的專為測試任務(wù)設(shè)計(jì)的PXI硬件平臺,已經(jīng)成為當(dāng)今測試、測量和自動化應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)平臺,它的開放式構(gòu)架、靈活性和PC技術(shù)的成本優(yōu)勢為測量和自動化行業(yè)帶來了一場翻天覆地的改革。由NI發(fā)起的PXI系統(tǒng)聯(lián)盟現(xiàn)已吸引了68家廠商,聯(lián)盟屬下的產(chǎn)品數(shù)量也已激增至近千種。

    PXI作為一種專為工業(yè)數(shù)據(jù)采集與自動化應(yīng)用度身定制的模塊化儀器平臺,內(nèi)建有高端的定時(shí)和觸發(fā)總線,再配以各類模塊化的I/O硬件和相應(yīng)的測試測量開發(fā)軟件 ,您就可以建立完全自定義的測試測量解決方案。無論是面對簡單的數(shù)據(jù)采集應(yīng)用,還是高端的混合信號同步采集,借助PXI高性能的硬件平臺,您都能應(yīng)付自如。這就是虛擬儀器技術(shù)帶給您的無可比擬的優(yōu)勢。

    二、虛擬儀器技術(shù)的四大優(yōu)勢

    1.性能高

    虛擬儀器技術(shù)是在PC技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,所以完全“繼承”了以現(xiàn)成即用的PC技術(shù)為主導(dǎo)的最新商業(yè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),包括功能超卓的處理器和文件I/O,使您在數(shù)據(jù)高速導(dǎo)入磁盤的同時(shí)就能實(shí)時(shí)地進(jìn)行復(fù)雜的分析。此外,不斷發(fā)展的因特網(wǎng)和越來越快的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)使得虛擬儀器技術(shù)展現(xiàn)其更強(qiáng)大的優(yōu)勢。

    2.?dāng)U展性強(qiáng)

    NI的軟硬件工具使得工程師和科學(xué)家們不再圈囿于當(dāng)前的技術(shù)中。得益于NI軟件的靈活性,只需更新您的計(jì)算機(jī)或測量硬件,就能以最少的硬件投資和極少的、甚至無需軟件上的升級即可改進(jìn)您的整個(gè)系統(tǒng)。在利用最新科技的時(shí)候,您可以把它們集成到現(xiàn)有的測量設(shè)備,最終以較少的成本加速產(chǎn)品上市的時(shí)間。

    3.開發(fā)時(shí)間少

    在驅(qū)動和應(yīng)用兩個(gè)層面上,NI高效的軟件構(gòu)架能與計(jì)算機(jī)、儀器儀表和通訊方面的最新技術(shù)結(jié)合在一起。NI設(shè)計(jì)這一軟件構(gòu)架的初衷就是為了方便用戶的操作,同時(shí)還提供了靈活性和強(qiáng)大的功能,使您輕松地配置、創(chuàng)建、發(fā)布、維護(hù)和修改高性能、低成本的測量和控制解決方案。

    4.無縫集成

    虛擬儀器技術(shù)從本質(zhì)上說是一個(gè)集成的軟硬件概念。隨著產(chǎn)品在功能上不斷地趨于復(fù)雜,工程師們通常需要集成多個(gè)測量設(shè)備來滿足完整的測試需求,而連接和集成這些不同設(shè)備總是要耗費(fèi)大量的時(shí)間。NI的虛擬儀器軟件平臺為所有的I/O設(shè)備提供了標(biāo)準(zhǔn)的接口,幫助用戶輕松地將多個(gè)測量設(shè)備集成到單個(gè)系統(tǒng),減少了任務(wù)的復(fù)雜性。

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