虛擬儀器與測量技術(shù)

1、虛擬儀器虛擬儀器與測量技術(shù)與測量技術(shù)北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)系電路基礎(chǔ)教學(xué)中心2006年6月10日第一講第一講虛擬儀器與測量技術(shù)概述虛擬儀器與測量技術(shù)概述虛擬儀器(VirtualInstruments)技術(shù)是檢測技術(shù)與計算機(jī)和通信技術(shù)有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物，由美國國家儀器(NationalInstruments)公司于1986年提出是指在通用計算機(jī)上添加軟件和一些硬件模塊構(gòu)成一套根據(jù)個人需求來獲取數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)和輸出可視化數(shù)據(jù)的計算機(jī)儀器系統(tǒng)。它利

2、用PC機(jī)的顯示功能模擬真實儀器的控制面板以多種形式表達(dá)輸出檢測結(jié)果利用PC軟件功能實現(xiàn)信號的運算、分析、處理，由IO接口設(shè)備(卡)完成信號的采集、測量與調(diào)理，從而完成各種測試功能，用戶操作這臺計算機(jī)就像操作一臺真實的儀器。虛擬儀器系統(tǒng)的構(gòu)成是在以計算機(jī)為核心的硬件平臺支持下，通過專用軟件（如LabVIEW、VEE）來實現(xiàn)儀器的測試功能，而且可以通過不同測試功能的軟件模塊組合來實現(xiàn)多種測試功能；接口卡是外界電信號與計算機(jī)之間的橋梁和紐帶，

3、具有數(shù)據(jù)采集、信號控制和輸出功能，它將從傳感器或相應(yīng)設(shè)備獲取的信號經(jīng)AD轉(zhuǎn)換，送給計算機(jī)，并接受計算機(jī)傳來的數(shù)據(jù)或控制信號，將模擬或數(shù)字信號傳遞給外設(shè)。在幾種主要虛擬儀器系統(tǒng)開發(fā)平臺中，以美國國家儀器公司的LabVIEW影響最大，LabVIEW作為一個圖形化的開發(fā)環(huán)境，帶有大量的內(nèi)置功能，能夠完成仿真、數(shù)據(jù)采集、儀器控制、測量分析和數(shù)據(jù)顯示等任務(wù)。虛擬儀器的系統(tǒng)構(gòu)成如下圖所示：利用虛擬儀器可以構(gòu)成常規(guī)儀器不易完成的測試系統(tǒng)，如大量重復(fù)的

4、測量，長時間的數(shù)據(jù)采集，特性曲線的測量等。在基礎(chǔ)電子線路實驗中，測量頻率響應(yīng)曲線是必需和常見的實驗內(nèi)容，如測量濾波器的通頻帶、放大器的頻率特性、萬用表的頻率特性等，傳統(tǒng)的測試方法需要信號源、示波器和直流電源這些傳統(tǒng)設(shè)備，測試方法是逐點設(shè)置頻率，逐點測量輸入輸出電壓，并要進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，然后逐點繪圖，完成一次測試過程需要較長的時間，并且精度不是很高，如果利用虛擬儀器技術(shù)，瞬間即可高精度地完成同樣的測試過程，大大提高了效率。我們使用的傳統(tǒng)儀