基于LabVIEW智能化测控技术综合设计

第一章、绪论 1.1、虚拟仪器基本组成及功能 虚拟仪器是充分利用计算机技术，并可由用户自己设计、自己定义的仪器。　　它通常由计算机、仪器模块和软件三部分组成。 仪器模块的功能主要靠软件实现，通过编程在显示屏上构成波形发生器、示波器或数字万用表等传统仪器的软面板，而波形发生器发生的波形、频率、占空比、幅值、偏置等，或者示波器的测量通道、标尺比例、时基、极性、触发信号(沿口、电平、类型……)等都可用鼠标或按键进行设置，如同常规仪器一样使用，不过，虚拟仪器具有更强的分析处理能力。随着计算机技术和虚拟仪器技术的发展，用户只能使用制造商提供的仪器功能的传统观念正在改变，而用户自己设计、定义的范围进一步扩大；同一台虚拟仪器可在更多场合应用，比如既可在电量测量中应用，又可在振动、运动和图像等非电量测量中应用，甚至在网络测控中应用。 软件技术是虚拟仪器的核心技术。常用的仪器用开发软件有LabVIEW、LabWindows/CVI、VEE等等。这些软件已相当完善，而且还在升级、提高。以LabVIEW为例，这是基于图形化编程语言G的开发环境，用于如GPIB、VXI、PXI、PCI仪器及数据采集卡等硬件的系统构成，而且，具有很强的分析处理能力。LabVIEW 6i的问世，将智能化测量与控制技术进一步扩展到了Internet网。 1.2、虚拟仪器概况 美国国家仪器公司NI（National　Instruments）提出的虚拟测量仪器（VI）概念，引发了传统仪器领域的一场重大变革，使得计算机和网络技术得以长驱直入仪器领域，和仪器技术结合起来，从而开创了“软件即是仪器”的先河。 　? VI的工作过程，大致上可以分为数据收集控制、分析和显示三个部分。VI系统的核心部分是软件，一般而言，VI的软件由用户应用软件、试验程序和测量仪器驱动程序等三个部分组成，图形化编程技术平台LabVIEW??LabWindows /CVI位于最上层。虚拟仪器技术已经有了一系列的标准规范，例如VXI、GPIB和VISA等，广大用户在选购虚拟仪器系统之时，只要选用符合统一标准的虚拟仪器部件和模块，就很容易借助标准接口将其连接起来成为一整套虚拟仪器系统。在为了实际需要而扩展功能时，可以重新进行虚拟仪器系统的调整和组装，并且这种改装也极其方便，不必淘汰原有的部件和模块，从而大大地节省了开支。 　　与其它基于计算机的自动化测试系统一样，虚拟仪器是最新的PC技术（例如PentiumⅢ）、先进的测试技术（如VXI／PXI功能模块仪器）和强大的软件包等多种技术的大集成。虚拟仪器与传统独立仪器的应用领域，既相互交叉又相互补充，相得益彰。在高速度、高带宽和专业测试领域，独立仪器具有无可替代的优势。在中低档测试领域，虚拟仪器可取代一部分独立仪器的工作，但完成复杂环境下的自动化测试是虚拟仪器的拿手好戏，是传统的独立仪器难以胜任的。 1.3、虚拟仪器技术的优势：　 虚拟仪器技术就是用户自定义的基于PC技术的测试和测量解决方案,其4大优势在于:性能高、扩展性强、开发时间少，以及出色的集成功能。 ???? NI产品的其他独特之处：多种产品供选择；行业标准和长期的兼容性。