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PXI在虚拟仪器的应用

来源:中国电子技术信息网?? 2006年03月27日 ?? 收藏0

?????? 1、引言

?????? PXI(PCI面向仪器的扩展)是一个新的模块化仪器平台,它能够提供高性能的测量,而价格并不十分昂贵。利用PXI模块化仪器,您可以充分享受开放式工业标准化PC技术所带来的低成本、简便易用性、灵活性及高性能等优点。PXI的核心技术是CompactPCI工业计算机体系结构、Microsoft Windows 软件及VXI的定时和触发功能。

?????? 2、电子测量仪器的发展


?????? 电子测量仪器发展至今,大体可分为四代:模拟仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器

 ??? 第一代模拟仪器,这类仪器在某些实验室仍能看到,如指针式万用表、晶体管电压表等。

?????? 第二代数字化仪器,这类仪器目前相当普及,如数字电压表、数字

频率计等。这类仪器将模拟信号的测量转化为数字信号测量,并以数字方式输出最终结果,适用于快速响应和较高准确度的测量。

?????? 第三代智能仪器,这类仪器内置微处理器,既能进行自动测试又具有一定的数据处理能力,可取代部分脑力劳动,习惯上称为智能仪器。它的功能块全部都是以硬件(或固化的软件)的形式存在,相对虚拟仪器而言,无论是开发还是应用,都缺乏灵活性。

?????? 第四代虚拟仪器,它是现代计算机技术、通信技术和测量技术相结合的产物,是传统仪器观念的一次巨大变革,是将来仪器产业发展一个重要方向。

?????? 3、什么是虚拟仪器

?????? 虚拟仪器(Virtual Instruments,简称VI)的概念,是美国国家仪器公司(National Instruments Corp.简称NI)于1986年提出的。虚拟仪器是由计算机硬件资源、模块化仪器硬件和用于数据分析、过程通讯及图形用户界面的软件组成的测控系统;是一种由计算机操纵的模块化仪器系统。

?????? 3.1、虚拟仪器的优点

?????? 与传统仪器相比,虚拟仪器有以下优点:

???? (1) 融合计算机强大的硬件资源,突破了传统仪器在数据处理、显示、存储等方面的限制,大大增强了传统仪器的功能。高性能处理器、高分辨率显示器、大容量硬盘等已成为虚拟仪器的标准配置。

???? (2) 利用了计算机丰富的软件资源,实现了部分仪器硬件的软件化,节省了物质资源,增加了系统灵活性;通过软件技术和相应数值算法,实时、直接地对测试数据进行各种分析与处理;通过图形用户界面(GUI)技术,真正做到界面友好、人机交互。

???? (3) 基于计算机总线和模块化仪器总线,仪器硬件实现了模块化、系列化,大大缩小系统尺寸,可方便地构建模块化仪器(Instrument on a Card)。

???? (4) 基于计算机网络技术和接口技术,VI系统具有方便、灵活的互联(connectivity),广泛支持诸如CAN、FieldBus、PROFIBUS等各种工业总线标准。因此,利用VI技术可方便地构建自动测试系统(ATS,Automatic Test System),实现测量、控制过程的网络化。

???? (5) 基于计算机的开放式标准体系结构。虚拟仪器的硬、软件都具有开放性、模块化、可重复使用及互换性等特点。因此,用户可根据自己的需要,选用不同厂家的产品,使仪器系统的开发更为灵活、效率更高,缩短了系统组建时间。

?????? 3.2、虚拟仪器的硬件系统

?????? 虚拟仪器的硬件系统一般分为计算机硬件平台和测控功能硬件。

?????? 计算机硬件平台可以是各种类型的计算机,如普通台式计算机、便携式计算机、工作站、嵌入式计算机等。计算机管理着虚拟仪器的硬软件资源,是虚拟仪器的硬件基础。计算机技术在显示、存储能力、处理性能、网络、总线标准等方面的发展,导致了虚拟仪器系统的快速发展。


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