虛擬儀器與測量技術

1、虛擬儀器虛擬儀器與測量技術與測量技術北京大學信息科學技術系電路基礎教學中心2006年6月10日第一講第一講虛擬儀器與測量技術概述虛擬儀器與測量技術概述虛擬儀器(VirtualInstruments)技術是檢測技術與計算機和通信技術有機結合的產(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上添加軟件和一些硬件模塊構成一套根據(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)的計算機儀器系統(tǒng)。它利

2、用PC機的顯示功能模擬真實儀器的控制面板以多種形式表達輸出檢測結果利用PC軟件功能實現(xiàn)信號的運算、分析、處理，由IO接口設備(卡)完成信號的采集、測量與調理，從而完成各種測試功能，用戶操作這臺計算機就像操作一臺真實的儀器。虛擬儀器系統(tǒng)的構成是在以計算機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設備獲取的信號經(jīng)AD轉換，送給計算機，并接受計算機傳來的數(shù)據(jù)或控制信號，將模擬或數(shù)字信號傳遞給外設。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。虛擬儀器的系統(tǒng)構成如下圖所示：利用虛擬儀器可以構成常規(guī)儀器不易完成的測試系統(tǒng)，如大量重復的

4、測量，長時間的數(shù)據(jù)采集，特性曲線的測量等。在基礎電子線路實驗中，測量頻率響應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)設備，測試方法是逐點設置頻率，逐點測量輸入輸出電壓，并要進行數(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，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