計算機技術的發展,尤其是80年代初微機出現以來,以及近些年來的PC機和工作站的性能不斷提高,價格不斷降低,給各個行業帶來了新的機遇和活力。在儀器儀表測試領域也一樣,近幾年來,國際上出現的虛擬儀表就是一個典型的例子。虛擬儀表技術把計算機技術和儀表儀器技術完美地結合起來,為現代儀器技術掀開了嶄新的一頁。
在實驗室、工廠及野外作業,為完成某項測試和維修任務,通常需要許多儀器。如:信號源,示波器,頻率計,電壓表,頻譜分析儀,通常復雜的電路系統還需要邏輯分析儀,IC測試儀等。這么多的儀器不但價格昂貴、體積大、占用空間,而且互聯也十分麻煩。虛擬儀表的產生,徹底改變了這樣的狀況,只需要PC機或者工作站、儀器插件、計算機應用程序就可以完成上述的功能。虛擬儀表在某種程度上能夠替代現有的多數設備。
傳統的意思是自包含的,也就是本身帶有輸入輸出的能力,儀表上有按鈕、旋鈕、標度尺、圖形等功能。在儀器內部包含有數模、模數轉換器、微處理器、存儲器、總線等,所有的電路都是固定的。儀器把信號輸入后,通過內部的處理,得出結構,供技術人員參考。而虛擬儀表則是以計算機為核心,充分利用計算機強大的顯示、處理、存儲能力來模擬物理儀表的處理過程。以下是傳統儀表和虛擬儀表的性能比較:
傳統儀表 虛擬儀表
功能由儀表廠家定義 功能由用戶自定義
功能確定,與其他設備的連接受到限制 面向應用,可以方便地連接其他設備
關鍵為硬件 關鍵為軟件
價格昂貴 價格便宜,可再利用
封閉,功能固定,不能更改 以計算機為支撐,開放性好,功能靈活
技術更新慢 技術更新快
高的開發和維護費用 軟件結構大大減少
虛擬儀表的關鍵是軟件的開發,通過應用軟件,根據不同的需要,可以實現不同測量儀表的功能。通常,用戶僅需要根據自己在儀表領域的專業知識,定義各種界面模式,設置測試方案和步驟,則該軟件平臺就可以迅速完成相應的測試任務,并給出非常直觀的分析結果。
目前,虛擬儀表軟件開發以美國國家儀器公司(NI)開發的軟件產品LabView圖形編程環境和Lavwindows/CVI面向儀表的交互式C語言最為著名。NI自1976年創立以來,成為在這個領域中領先的供貨廠商。現在流行的虛擬儀表軟件的主要特點是:用戶自定義性能強、功能規范、用戶界面非常友好而實現的功能和實際的儀表不相上下,而且能夠增加傳統儀表無法實現的其他的功能。
通過虛擬儀表,工業設備變得越來越簡單,但是功能越來越強,這個趨勢將在未來的工業發展中起到主導的作用。加強虛擬儀器的研發已經成為了工業發展的一個不可忽視的方面。
標簽:傳統儀表 虛擬儀表
相關資訊