虚拟仪器常见问题

虚拟仪器常见问题虚拟仪器常见问题...........................................................................................................................................1虚拟仪器和NI......................................................................................................................错误!未定义书签。为什么虚拟仪器技术十分必要？.................................................................2什么是虚拟仪器技术？.........................................................................2为什么虚拟仪器技术如此成功？……………………………………………………………………………………….3什么使得NI在虚拟仪器领域处于领先地位?………………………………………………………………………….5什么使得NI区别于其他虚拟仪器技术公司？………………………………………………………………………..6什么用户使用NI的虚拟仪器产品？…………………………………………………………………………………..7虚拟仪器和传统仪器的比较...…………………………………………………………………………………………..7什么是虚拟仪器？它和传统仪器有什么区别？……………………………………………………………………….7如何比较虚拟仪器和传统仪器硬件性能………………………………………………………………………………10虚拟仪器和传统仪器兼容吗？…………………………………………………………………………………………10虚拟仪器和综合性仪器的区别是什么？……………………………………………………………………………..10虚拟仪器应用领域………………………………………………………………………………………………….….10虚拟仪器在过去的25年里是如何发展的？…………………………………………………………………………10虚拟仪器给自动测试应用带来的益处是什么？……………………………………………………………………...11虚拟仪器如何应用于控制和工业应用？……………………………………………………………………………...12虚拟仪器给设计带来的益处是什么？………………………………………………………………………………...12虚拟仪器软件问题……………………………………………………………………………………………………..13为什么软件对于虚拟仪器如此重要？…………………………………………………………………...13什么使得LabVIEW对于虚拟仪器如此完美？………………………………………………………………………14虚拟仪器是如何利用最新的软件趋势？……………………………………………………………………………..15什么是测量服务软件？………………………………………………………………………………………………..15虚拟仪器硬件问题……………………………………………………………………………………………………..18虚拟仪器软件运行于什么硬件I/O和平台？…………………………………………………………………………18新的总线技术如USB2.0和PCIExpress如何提高虚拟仪器的性能？………………………………………….18以太网给虚拟仪器带来的益处是什么？…………………………………………………………………20虚拟仪器技术和NI为什么虚拟仪器技术十分必要？虚拟仪器十分必要是因为它给予了仪器快速的适应能力，这是当今的观念、产品、过程设计、开发和配送所要求的。只有虚拟仪器可以使得工程师和科学家能够创建用户定义的仪器以与世界的需要同步。为了满足更快地革新和传递观念与产品这个不断增长的需要，科学家和工程师正转向先进的电子元件、处理器和软件。以现代的手机为例，大多数具有上一代的最新特性，包括音频、电话本和文本消息性能。新的版本包括摄像机、MP3播放器、蓝牙网络和因特网浏览功能。由于设备变得越来越以软件为中心，所以先进的电子元件提高功能是可能的。工程师和科学家无需改变硬件就可以给设备添加新功能，这就造成了无需花费昂贵的硬件成本就可以提高观念和产品。这延长了产品的生命和使用期限并且减少了产品交付时间。工程师和科学家可以通过软件提高功能而不用为了一个特定的工作开发专门的电子元件。然而，这种功能的提高却付出了代价。升级的功能引入了不可见的相互作用或错误的可能性。因此，正如设备级的软件有助于快速开发和扩展功能一样，设计和测试仪器也必须改变以检验改进的性能。满足这些需要的唯一方式就是利用测试和控制体系结构（也是软件为中心的）。由于利用了高效率的软件、模块化I/O和商用平台，所以虚拟仪器专门定位在与最新观念和产品开发速率同步。NI的LabVIEW，一个领先的虚拟仪器图形化开发环境，使用符号或图形表示来加速开发。软件使用符号表示功能，通过快速地配置图形块来巩固功能进一步加速了开发。另一个虚拟仪器组成部分是模块化I/O，它设计成可以迅速地以任何顺序或数量进行组合来确保虚拟仪器能够监视和控制任意一个开发方面。使用为模块化I/O精心设计的软件驱动，工程师和科学家可以在并行操作期间快速地获得功能。虚拟仪器第三个组成部分——商用平台使用（经常由于精确同步而得到增强）——确保了虚拟仪器利用了最新的计算机性能和数据传输技术。这使得虚拟仪器建立在一个长期的技术基础之上，这个基础与在处理器、总线等方面的高额投资成比例关系。总而言之，随着革新要求软件利用加速新的观念和产品开发，它也要求仪器迅速适应新功能。由于虚拟仪器使用了软件、模块化I/O和商用平台，它使得仪器格外的符合保持与当今观念和产品开发同步的要求。什么是虚拟仪器技术?使用虚拟仪器技术，基于用户需求的软件定义了通用目的的测量和控制硬件功能。虚拟仪器将主流的商用技术如PC和灵活性的软件以及广泛的测量和控制硬件结合到一起，因此工程师和科学家能够创建完全满足他们需要的用户定义的系统。利用虚拟仪器，工程师和科学家缩短了开发时间，设计出了更高质量的产品并且减少了设计成本。图1.虚拟仪器结合了高效的软件、模块化I/O和可扩展的平台NI在15余年前引入了虚拟仪器技术，从而改变了工程师和科学家测量身边的世界和使之自动化的方式。2004年，NI在90个国家销售了超过6百万套虚拟仪器。今天，虚拟仪器已经得到了主流的接受而且在全世界数以千计的工业应用中使用，从汽车到消费电子，再到石油和燃气。为什么虚拟仪器技术如此成功？虚拟仪器技术通过提供一种建立测量和自动系统的崭新模型而得到主流的采用。它成功的关键包括迅速的PC发展，爆炸性的低成本、高性能的数据转换发展（半导体）以及系统设计软件的出现。这些因素使得虚拟仪器系统能够接近广泛的用户。尤其是PC性能在过去的20年间增长了10,000多倍。通过使用每个新一代的PC处理器、显示和I/O总线分析测量和解决新的应用挑战，虚拟仪器充分利用了PC性能的提高。这些快速的发展，以及学校更早地开始专业技术和计算机知识的普及这一普遍趋势，都促成了基于计算机的虚拟仪器的成功应用。图2,PC10,000倍的性能提高有助于驱使虚拟仪器系统性能提高虚拟仪器另一个驱动器是高性能、低成本的模拟—数字（ADC）和数字—模拟（DAC）转换器的发展。诸如无线通信和高清晰度视频的应用不断地影响着这些技术。当传统专有转换技术趋于缓慢发展时，商用半导体技术却趋于遵从摩尔定律——每18个月性能翻一番。虚拟仪器硬件使用广泛可得的半导体来提供高性能的测量前沿产品。最后，提供了设计自定义仪器系统直观界面的系统设计软件进一步促进了虚拟仪器的发展。LabVIEW正是这类软件的一个例子。LabVIEW图形化开发环境提供了编程语言的性能和灵活性，以及专为测量和自动化应用设计的高层功能和配置功能。图3.在LabVIEW图形化开发环境里开发的范例代码什么使得NI在虚拟仪器领域处于领先地位？简而言之，答案是软件。软件使得工程师和科学家能够创建用户自定义的仪器。任一虚拟仪器的核心就是灵活的软件，而NI发明了世界上最好的虚拟仪器软件平台之一——LabVIEW。LabVIEW是一个强大的图形化开发环境，用于信号采集、测量分析和数据显示，无需传统开发工具的复杂性就给予了编程语言的灵活性。自1986年NI引入适用Macintosh操作系统的LabVIEW以来，它就迅速且始终如一地吸引那些寻求一种高效且强大的编程语言来用于测试、控制和设计应用的工程师和科学家。今天，LabVIEW是数以千计的工程师和科学家首选的图形化开发环境。对于那些偏爱基于文本编程的工程师，NI也提供了针对ANSIC和LabWindows/CVI的应用程序开发环境，以及使用VisualStudio.NET和MeasurementStudio进行虚拟仪器开发的工具。图4.LabVIEW是用于基于PC数据采集和仪器控制领域的领先应用软件虽然软件是每个虚拟仪器的核心，然而几乎所有的虚拟仪器都需要测量硬件精确地取得测量结果。由于独立于所选择的编程环境，所以虚拟仪器软件必须提供出色的与系统测量硬件的结合。NI的软件，包括LabVIEW，提供了与来自上千家第三方硬件厂商数以万计产品的开放式连接，如传感器、摄像机、执行器、传统仪器和插入式设备（USB、PCI等）。2004年，NI测量硬件提供给客户超过6,000,000套虚拟仪器测量设备。从低成本的USB数据采集到图像采集和过程控制视觉系统，再到2.7GHz的RF测量和GPIB总线通信，NI已经在25,000多家公司面前展示了它可以提供完成虚拟仪器所需要的测量硬件和可扩展的硬件平台。什么使得NI区别于其他虚拟仪器公司？25年来，NI一直是虚拟仪器领域的领导者。这种领导力通过持续且一贯的创新而不断发展并延续。由于NI发明并革新了#1虚拟仪器图形化开发环境LabVIEW，它吸引了数以千计的工程师和科学家建立虚拟仪器。通过理解客户项目开发需求，NI一贯地提供跳跃式的软件革新，包括Express技术、LabVIEW实时模块和LabVIEWPDA模块，以及NISignalExpress：1.Express技术2003年，NI为LabVIEW、LabWindow/CVI和MeasurementStudio创建了Express技术，在保留强大的功能的同时减少代码复杂性。今天，超过50%的数据采集客户使用DAQ助手来简化数据采集任务。2.LabVIEW实时模块和LabVIEWPDA模块NI为使用LabVIEW实时模块完成确定性执行扩展了LabVIEW，并且开发了与之匹配的硬件平台使得嵌入式应用程序运行成为现实。LabVIEWPDA模块将虚拟仪器和LabVIEW平台扩展至手持设备。3.NISignalExpress设计和测试工程师要求NI提供虚拟仪器软件来交互式测量和分析数据。作为回应，NI创建了SignalExpress——一个拖放且无需编程的完美环境用来经进行试探性测量。除了强大的软件优势，NI是众多虚拟仪器公司中提供了最为广泛和创新性的I/O选择。为了帮助工程师和科学家满足不断激增的需求，NI不断地发布产品以进一步扩展产品的宽度。一些最近的硬件革新例子包括NIUSBDAQ设备，NIM系列DAQ设备和NICompactRIO：1.USBDAQ设备在最近的调查中，70%的NI数据采集（DAQ）客户表示他们希望在不久的将来购买多功能的USBDAQ设备。在那个月，NI发布了NIUSB-6008，价格定为$145US（这是多功能DAQ设备最新的低价点）。2.M系列DAQ设备NI在2004年后期发布M系列DAQ设备产品线之时确立了在插入式