虛擬儀器的結(jié)構(gòu)原理

發(fā)布日期：2018年7月24日瀏覽次數(shù)：

虛擬儀器是利用高性能的模塊化硬件，結(jié)合高效靈活的軟件來完成各種測試、測量和自動(dòng)化的應(yīng)用。靈活高效的軟件能創(chuàng)建完全自定義的用戶界面，模塊化的硬件能方便地提供全方位的系統(tǒng)集成，標(biāo)準(zhǔn)的軟硬件平臺(tái)能滿足對同步和定時(shí)應(yīng)用的需求。

虛擬儀器的本質(zhì)是利用現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)，加上特殊設(shè)計(jì)的儀器硬件和專用軟件形成既有普通儀器的基本功能又有一般儀器所沒有的特殊功能的高檔低價(jià)的新型儀器。它是利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的圖形環(huán)境和在線幫助功能，建立虛擬儀器面板，以代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器完成對儀器的控制、數(shù)據(jù)分析和顯示功能。虛擬儀器的輸入輸出由數(shù)據(jù)采集卡、GPIB卡等硬件模塊完成，儀器的功能主要由軟件構(gòu)成。

一套完整的虛擬儀器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一般來說分為四層：

1)測試管理層

用戶使用虛擬儀器生產(chǎn)廠商開發(fā)的應(yīng)用程序，組成自己的一套測試儀器。這是虛擬儀器的優(yōu)點(diǎn)之一，它可以方便地使用戶根據(jù)自己的需要，自己的風(fēng)格建立自己的測試儀器。

2)應(yīng)用(程序)開發(fā)層

由生產(chǎn)商提供的軟件開發(fā)工具，如NI(NATIonAL INSTRUMENTS)公司的LabVIEW軟件，LabWindows/CVI軟件。用戶可以用這類軟件進(jìn)行深層開發(fā)，以擴(kuò)展儀器原有的功能。

3)儀器驅(qū)動(dòng)層

由生產(chǎn)商開發(fā)，針對不同類型的儀器有不同的驅(qū)動(dòng)程序接口。為給用戶提供方便、易用的儀器驅(qū)動(dòng)程序，泰克公司、惠普公司和美商國家儀器公司等35家國際上最大的儀器公司成立了VXI plug & play系統(tǒng)聯(lián)盟，并于推出VISA(ViRTU-al Instrument Software Architecture)標(biāo)準(zhǔn)。

4)I/O總線驅(qū)動(dòng)層

由生產(chǎn)商開發(fā)，用于將不同類型的實(shí)際儀器通過相同標(biāo)準(zhǔn)的總線連接起來形成一套完整的測試系統(tǒng)，如得到廣泛應(yīng)用的VXI(開放式測量系統(tǒng))總線系統(tǒng)。