隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,傳統的儀器已經(jīng)不適應快速、復雜的多參數的測試與測量,迫切要求測試、測量技術(shù)不斷改進(jìn)與完善。由于微型計算機技術(shù)、超大規模集成電路的飛速發(fā)展,儀器的功能和組成也發(fā)生了質(zhì)的變化。計算機處于**地位,計算機軟件技術(shù)和測試儀器更緊密結合成了一個(gè)有機整體,儀器的結構概念和設計觀(guān)點(diǎn)等都發(fā)生了突破性的變化。20世紀80年代中期,美國NI公司提出了全新概念的儀器———虛擬儀器。這種概念引發(fā)了傳統儀器領(lǐng)域的一場(chǎng)重大變革,使得計算機和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)得以長(cháng)驅直入儀器領(lǐng)域,和儀器技術(shù)結合起來(lái),從而開(kāi)創(chuàng )了“軟件即是儀器”的先河。虛擬儀器技術(shù)就是利用高性能的模塊化硬件,結合gaoxiao靈活的軟件來(lái)完成各種測試、測量和自動(dòng)化的應用。自1986年問(wèn)世以來(lái),世界各國的工程師和科學(xué)家們都已將NI LabVIEW圖形化開(kāi)發(fā)工具用于產(chǎn)品設計周期的各個(gè)環(huán)節,從而改善了產(chǎn)品質(zhì)量、縮短了產(chǎn)品投放市場(chǎng)的時(shí)間,并提高了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)效率。使用集成化的虛擬儀器環(huán)境與現實(shí)世界的信號相連,分析數據以獲取實(shí)用信息,共享信息成果,有助于在較大范圍內提高生產(chǎn)效率。虛擬儀器提供的各種工具能滿(mǎn)足我們任何項目需要。20年來(lái),無(wú)論是初學(xué)乍用的新手還是經(jīng)驗豐富的程序開(kāi)發(fā)人員,虛擬儀器在各種不同的工程應用和行業(yè)的測量及控制的用戶(hù)中廣受歡迎,這都歸功于其直觀(guān)化的圖形編程語(yǔ)言。虛擬儀器的圖形化數據流語(yǔ)言和程序框圖能自然地顯示您的數據流,同時(shí)地圖化的用戶(hù)界面直觀(guān)地顯示數據,使我們能夠輕松地查看、修改數據或控制輸入。
“軟件即是儀器”這是NI公司提出的虛擬儀器理念的**思想。從這一思想出發(fā),基于電腦或工作站、軟件和I/O部件來(lái)構建虛擬儀器。I/O部件可以是**儀器、模塊化儀器、數據采集板(DAQ)或傳感器。NI所擁有的虛擬儀器產(chǎn)品包括軟件產(chǎn)品(如LabVIEW)、GPIB產(chǎn)品、數據采集產(chǎn)品、信號處理產(chǎn)品、圖像采集產(chǎn)品、DSP產(chǎn)品和VXI控制產(chǎn)品等。
隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,虛擬儀器將向以下幾個(gè)方向發(fā)展:新的總線(xiàn)技術(shù)的應用從虛擬儀器構成看,總線(xiàn)是連接計算機與儀器的紐帶??偩€(xiàn)的能力直接影響測試系統的總體水平。虛擬儀器的發(fā)展很大程度上是由于總線(xiàn)技術(shù)的不斷升級換代的結果。模塊化、集成化是硬件發(fā)展的主要潮流硬件標準化、模塊化使測試系統組建方便靈活。模塊式結構使測試系統體積減少、速度提高,從而使測試系統實(shí)現小型化和微型化真正成為可能。ASIC技術(shù)將被普遍應用于儀器與自動(dòng)測試系統 中。將儀器儀表的傳感器及其處理、控制和后續電路等都集成于芯片上已成為可能。IVI技術(shù)的發(fā)展目前,遵循IVI規范的驅動(dòng)程序還是有一些局限性。到現在為止,類(lèi)驅動(dòng)器規范只能統一每一類(lèi)中80%儀器的功能,而其他20%儀器功能的統一要比前80%艱難得多。而且,9類(lèi)儀器的類(lèi)規范并沒(méi)有包含所有的儀器類(lèi)。儀器供應商和驅動(dòng)程序的提供者都不能保證具有IVI驅動(dòng)程序的可互換儀器對同一個(gè)應用程序或同一個(gè)測量要求會(huì )給出同樣的結果,互換的可靠性沒(méi)有保障。網(wǎng)絡(luò )化虛擬儀器計算機技術(shù)與網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的飛速發(fā)展,可將分散在不同地理位置不同功能的測試設備聯(lián)系在一起,使昂貴的硬件設備、軟件在網(wǎng)絡(luò )上得以共享,減少了設備重復投資。人們可從任何地點(diǎn)、在任意時(shí)間獲取到測量信息(或數據),并控制儀器進(jìn)行測量操作。因此,它與傳統的儀器相比是一個(gè)質(zhì)的飛躍。