虚拟仪器技术与LabVIEW初探

"虚拟仪器及LabVIEW入门" 虚拟仪器是一种基于计算机技术的新型仪器概念，它结合了计算机的计算能力和传统仪器的功能，提供了一个灵活、可定制的平台，以满足不同测量和控制需求。虚拟仪器有两种主要实现方式：一是将计算机嵌入到仪器中，形成智能化仪器；二是通过软件来实现仪器功能，即在通用计算机硬件基础上构建虚拟仪器。后者是目前虚拟仪器的主流形式。 虚拟仪器的核心特点包括： 1. 通用硬件：不同仪器之间的差异主要体现在软件层面，硬件则采用标准化设计。 2. 强大的数据处理能力：利用计算机的强大计算能力，实现传统仪器难以达到的数据处理功能。 3. 用户自定义：用户可以根据实际需求设计和创建个性化的仪器。 LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是美国国家仪器（NI）公司开发的一种图形化编程环境，专门用于构建虚拟仪器。它采用“图标编程”或“数据流编程”的方式，使非程序员也能通过拖拽图标和连线构建程序，降低了软件开发的门槛。LabVIEW不仅支持数据采集和信号处理，还包含了用户界面设计，能够快速创建直观的虚拟面板，模拟传统仪器的操作界面。 虚拟仪器的概念始于20世纪70年代，随着计算机技术的进步，特别是在个人计算机（PC）的普及后，虚拟仪器得到了快速发展。VXI和PXI是两种重要的模块化仪器标准，它们提供了高性能的硬件平台，但成本相对较高。而LabVIEW的出现，为构建经济高效的虚拟仪器系统提供了有力工具。 在虚拟仪器系统中，数据通信是关键一环。IEEE 488（GPIB）协议是早期常用的标准，用于仪器间的通信和与计算机的连接。随着网络技术的发展，未来的虚拟仪器将更加网络化，实现更广泛、更便捷的互连。 虚拟仪器通过LabVIEW等工具，实现了对传统仪器功能的超越，提供了强大的灵活性和扩展性，广泛应用于科研、教育、工业自动化等多个领域，极大地推动了现代测试测量技术的发展。