虚拟仪器技术：从智能仪器到现代应用

"智能仪器-虚拟仪器.ppt" 本文主要探讨了从智能仪器到虚拟仪器的发展历程、定义、分类、特点、应用以及当前的发展现状。虚拟仪器是20世纪80年代以来电子仪器领域的一个重要创新，它充分利用了计算机技术的优势，实现了软件与硬件的深度融合，从而提供更强大、更灵活的测试、测量和自动化解决方案。 1. **从智能仪器到虚拟仪器** - 电子仪器的发展经历了模拟仪器、数字仪器、智能仪器和个人仪器阶段。智能仪器集成了微处理器（MPU）、数据存储器（RAM）、程序存储器（ROM）以及各种接口，具备了自主处理和分析数据的能力。 - 虚拟仪器则更进一步，通过软件定义仪器的功能，实现了硬件模块化和软件定制化，降低了对专用硬件的依赖，如虚拟信号发生器、虚拟示波器和虚拟数字多用表等。 2. **虚拟仪器的定义** - 美国国家仪器（National Instruments, NI）公司在1986年提出了“软件即仪器”的理念，虚拟仪器技术即是这一理念的具体实践。它将高性能硬件与用户可编程的软件相结合，允许用户根据实际需求创建个性化的测试系统。 3. **虚拟仪器的分类** - 虚拟仪器通常包括基于标准总线的模块化仪器，如VXI、PXI等，以及利用通用接口如USB、GPIB、Ethernet等连接的设备。 4. **虚拟仪器的特点** - 高度灵活性：用户可以根据需要编写和修改软件，实现不同功能。 - 易于扩展：通过软件升级，无需更换硬件即可扩展系统功能。 - 用户界面友好：采用图形用户界面（GUI），提高了操作的直观性和便捷性。 - 数据处理能力强：利用计算机的强大计算能力进行复杂的数据分析。 5. **虚拟仪器的应用** - 广泛应用于电子、通信、汽车、航空航天、生物医学等领域，进行各种测试、测量、监控和控制任务。 6. **国内外虚拟仪器发展现状** - 虚拟仪器技术在全球范围内得到了广泛应用和快速发展，许多公司如NI、Keysight、Agilent等都提供了丰富的虚拟仪器产品和解决方案。 7. **虚拟仪器开发相关资源** - 开发者可以利用各种软件工具包，如NI的LabVIEW，进行虚拟仪器的设计和编程。 8. **自主研发的虚拟仪器实验平台** - 自主研发的虚拟仪器实验平台能够满足教育和研究需求，让学生和工程师在实践中学习虚拟仪器技术。 通过虚拟仪器技术，我们可以构建出适应性强、成本效益高的测试测量系统，不仅降低了对专业硬件的依赖，也极大地提升了测试系统的效率和精度。虚拟仪器的出现，标志着电子测量和测试技术进入了全新的发展阶段。