虚拟仪器：LabVIEW与传统仪器对比及构成解析

"虚拟仪器-基于计算机技术的新型测量系统，具有高度的灵活性和可定制性，主要由软件定义其功能。LabVIEW是创建虚拟仪器的常用工具，它结合了计算机硬件和软件，实现了传统仪器无法达到的集成度和自定义程度。虚拟仪器通过软件实现硬件功能，提供更高效、经济且易于升级的解决方案。" 虚拟仪器是一种20世纪90年代初出现的创新技术，它结合了计算机和测量系统的优点，打破了传统仪器的局限。虚拟仪器的核心是计算机，通过专门的软件如LabVIEW来替代部分硬件功能，用显示器呈现传统仪器面板上的信息。用户可以通过鼠标和键盘对虚拟仪器进行操作，完成数据采集、分析、显示、存储、回放和控制输出等一系列任务。 与传统仪器相比，虚拟仪器的显著特点是其功能的可定制性。用户可以根据需求选择或编写应用软件，改变仪器的功能，而无需购买新的硬件。这种灵活性使得虚拟仪器在应对不断变化的技术需求时更具优势，更新速度远超传统仪器，一般1至2年即可实现技术迭代，而传统仪器可能需要5到10年。 虚拟仪器的出现是计算机技术、芯片技术、硬件、软件和网络技术进步的产物，特别是总线技术如AT的成熟，为虚拟仪器的发展提供了基础。传统的分析仪器功能固定，封闭式系统限制了扩展和升级，而虚拟仪器则基于开放的计算机平台，允许用户通过软件模块进行灵活组合，提高了性能价格比，降低了开发维护成本。 虚拟仪器通常由四部分组成：计算机、数据采集硬件、测量控制软件和用户界面。数据采集硬件包括各种接口如PCI、PXI总线、USB等，用于连接不同的传感器和执行器，以适应各种测量和控制任务。LabVIEW作为一款强大的图形化编程环境，是构建虚拟仪器的首选工具，它使用直观的“数据流”编程模型，使非程序员也能轻松上手。 虚拟仪器是现代测试和测量领域的革新，它整合了计算能力、网络连接和软件的灵活性，为科学研究、工程应用和工业生产提供了更为高效和经济的解决方案。随着技术的不断发展，虚拟仪器的应用范围将持续扩大，为各行各业带来更高的测量精度和更广泛的系统集成可能性。