智能仪器新发展ppt课件

1、Virtual Instrumentation- Computer Based Instruments主讲人：林 君虚拟仪器主要内容 从智能仪器到虚拟仪器 虚拟仪器的特点 虚拟仪器的体系 虚拟仪器的硬件 虚拟仪器的软件 虚拟仪器的运用一、从智能仪器到虚拟仪器仪器的开展历史VXI ChassisDAQ Boardswith RTSIFully Programmable SystemGUIIEEE 488 Rack and Stack SystemAnalog InstrumentationVirtual Instrumentation微处置器MPU程序存储器ROM数据存储器ROM I/O接口键盘

2、显示接口规范仪用通讯接口 A/D转换器 D/A转换器键盘显示外部仪用规范总线信号调理 模拟执行器通讯接口人机接口模拟量输入输出被丈量智能仪器的根本构造ISA/PCI插卡式仪器RS232/485串行通讯 仪器 打印口并行通讯 仪器 GPIB/VXI/PXI总线仪器 计算机 USB串行通讯 仪器 测控对象INTERNET基于计算机的仪器系统 虚拟仪器概念最早是由美国国家仪器公司National Instrument在1986年提出的，但其雏形可以追溯到1981年由美国西北仪器系统公司推出的Apple II为根底的数字存储示波器。这种仪器和个人计算机的概念相顺应，当时被称为个人仪器。Personal

3、 Instrument。 虚拟仪器概念的提出 1986年，NI公司推出了图形化的虚拟仪器编程环境LabVIEW，标志着虚拟仪器软件设计平台根本成型，虚拟仪器从概念构思变为工程师可实现的详细对象。 VI定义虚拟仪器( VI - Virtual Instrumentation ) 是指经过运用程序将通用计算机与功能化硬件结合起来，用户可经过友好的图形界面来操作这台计算机，就像在操作本人定义、本人设计的一台单个仪器一样，从而完成对被测试量的采集、分析、判别、显示、数据存储等。与传统仪器一样，假设忽略它的跨网络的位置透明性，它同样划分为数据采集、数据分析处置、显示结果三大功能模块。插入式DAQ卡VXI

4、仪器GPIB仪器RS232信号处置统计数字滤波分析网络传输文件I/O硬复制图形用户接口虚拟仪器功能模块划分二、虚拟仪器的特点 仪器 = A/D + CPU+ 软件The Software Is Instruments传统仪器虚拟仪器关键是硬件关键是软件开发与维护费用高开发与维护费用低技术更新周期长技术更新周期短价格高价格低，并且可重用性与可配置性强厂商定义仪器功能用户定义仪器功能系统封闭、固定系统开放、灵活，与计算机的进步同不易与其他设备连接容易与其他设备连接 VI与传统仪器的比较虚拟仪器的优势：丰富和加强了传统仪器的功能。虚拟仪器将信号分析、显示、存储、打印和其他管理集中交由计算机来处置。仪

5、器由用户本人定义。开放的工业规范。虚拟仪器硬件和软件都制定了开放的工业规范，使资源的可反复利用率提高，功能易于扩展，管理规范，消费、维护和开发费用降低。便于构成复杂的测试系统。可经过网络构成复杂的分布式测试系统，进展远程测试、监控、和诊断。可节约仪器购买和维护费用。三、虚拟仪器的体系虚拟仪器典型的体系构造 虚拟仪器的分类 按接口总线类型不同划分数据采集卡式 DAQ RS232/RS485虚拟仪器并行接口虚拟仪器USB虚拟仪器GPIB虚拟仪器VXI虚拟仪器PXI虚拟仪器IEEE4接口虚拟仪器四、虚拟仪器的硬件自行研制的基于USB总线的数据采集卡自行研制的Seed-2000PCI总线数据采集卡自行

6、研制的基于USB的信号发生卡及LCR测试仪自行研制的嵌入式TCP/IP模块NI的PCI-GPIB卡操作系统：DOS, Windows2000/9x/NT最大I/0速度：1.5 Mbytes/s IEEE488.1)7.7 Mbytes/s (HS488)尺寸：133x107 mmGPIB产品例如屏蔽的24芯GPIBcable及定义NI的DAQ及VXI产品例如PXI产品MXIGPIBVXI or VMEStand-alone InstrumentPXI SystemModulesModulesCompactPCI PXI Modules Link to Other StandardsMXI-3五

7、、虚拟仪器的软件用LabVIEW开发的虚拟仪器的软面板例如 虚拟数字示波器的软面板虚拟仪器软件分层构造软件平台LabVIEW 美国的NINational Instrument公司开发。LabScene 吉林大学智能仪器与测控技术研讨所研制开发。其他：LabWindows，VEE 等 基于图形的程序 每一个前面板都有一个框图程序与之相对应，它用G言语编写，由节点(Node)、端口和数据连线(Wire)组成。 节点：类似硬件中的芯片，执行某些功能的单元，它有四类：功能函数、构造、代码及文本接口节点(CIN)、子VI(SubVI)。 端口：类似硬件中的管脚，是数据在前后面板、节点之间传送的通道。有两类端口：控制和指示端口、节点端口。 数据连线：它是数据端口之间的数据通道，在线中数据是单向树状流动。LabVIEW和LabWindows/CVI详细教程可以到pansino或 ni/china 下载六、虚拟仪器的运用虚拟仪器技术运用领域航空航天教学核工业军工通讯测试铁道.虚拟仪器的实践运用ni/c