"虚拟仪器是计算机技术和仪器技术的结合,以通用计算机为核心,通过用户设计的虚拟面板和测试软件实现测试功能。LabVIEW是由NI公司推出的图形化编程语言,用于虚拟仪器的设计,具有高灵活性、高性价比和良好的人机交互。"
虚拟仪器是20世纪70年代中期由NI公司提出的创新概念,它打破了传统仪器的界限,将计算机的处理能力与仪器的测量功能相结合。这种系统基于开放架构,允许用户根据需求定制测试系统,克服了传统仪器在数据采集、处理、显示和存储上的局限,成为测试和自动化领域的高效低成本解决方案。虚拟仪器的核心在于其软件部分,用户可以通过软件定义仪器的功能和界面,提高了仪器的适应性和扩展性。
LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是实现虚拟仪器设计的关键工具。它采用图形化编程语言G语言,使得开发者可以通过拖拽图标来构建程序,简化了复杂的代码编写过程。LabVIEW提供了丰富的库函数,涵盖了数据采集、分析、存储以及各种仪器通信协议,如DAQ、GPIB、PXI、VXI、RS-232/485、USB等。此外,LabVIEW还支持与其他代码或软件的接口,如DLL、DDE、ActiveX,并具备强大的网络功能。
数据采集是虚拟仪器中的重要环节。它的任务包括从物理世界获取信号,转换成数字形式,然后进行处理、分析和存储。LabVIEW为数据采集提供了强大的支持,不仅有专门的数据采集库,还能实现对各种硬件设备的控制,如模拟输入/输出、数字输入/输出、定时和脉冲生成等。通过前面板和后面板的设计,用户可以直观地创建用户界面,实现数据的实时显示和控制,同时在程序的逻辑层面进行复杂的数据处理。
在实际应用中,LabVIEW可以广泛应用于科学研究、工程测试、教学实验等多个领域。例如,在电子工程中,它可以用于电路性能测试;在机械工程中,可以进行振动分析;在生物医学领域,可用于生理信号的记录和分析。通过LabVIEW,用户可以构建高度定制化的系统,满足特定的测试和测量需求。
虚拟仪器和LabVIEW的结合,为测试和测量工作提供了前所未有的灵活性和效率,降低了开发成本,提升了系统的可靠性和维护性。随着技术的不断发展,虚拟仪器和LabVIEW的应用前景将更加广阔。