虚拟仪器

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　　虚拟仪器也称计算机个人仪器，是当今计算机辅助测试领域的重要技术。虚拟仪器利用强大的图形环境和接口通信功能，建立虚拟仪器面板，完成对仪器的控制、数据分析和显示，代替了传统的仪器并改变了传统仪器的使用方法，用户可以根据自己的需求定义仪器功能，提高仪器的使用功能和效率，大幅降低了仪器的价格和研发周期。虚拟仪器技术灵活性强，可重用度高，可以使测试系统规模最小化，易于升级和维护，可以使用现有硬件组成另一套测试系统，从而减少不必要的重复投资，降低系统的开发成本。

　　虚拟仪器技术主要应用于自动测试、过程控制、仪器设计和数据分析等领域，而且由于其成本较低，升级容易换代快，维护简单，特别是数据的采集、分析、管理做到了智能化，大大提高了工作效率，在科研、计量、工控、自控等应用领域中尤其受到青睐，在发展势头上己将传统仪器远远抛在了后面，并将持续下去。

　　虚拟仪器技术就是用户自定义的基于PC的测试和控制解决方案，其4大优势在于：性能高、扩展性强、开发时间少，以及出色的集成功能。

　　1)性能高

　　虚拟仪器是在PC技术的基础上发展起来的，所以完全“继承”了以现成即用的PC技术为主导的技术优点，包括功能卓越的处理器和文件I／O，在数据导入磁盘的同时能实时地进行复杂的分析。随着数据传输到硬驱功能的不断加强，以及与PC总线的结合，高速数据记录已经较少依赖大容量的本地内存。以一台60G的示波器为例，在采用虚拟仪器技术的情况下，构建这样一台示波器是相当简单的，只要将一台基于PC的数字转换器放置在PC机中，就能以高达每秒IOOMB的速度将数据导入磁盘。

　　2)扩展性强

　　NI开发软件极为灵活，只需更新计算机或测试硬件，就能以最少的硬件投资和极少的、甚至无需软件上的升级即可改进整个系统。在利用最新科技的时候可以把它们集成到现有的测试设备，最终以较少的成本加速产品上市的时间。

　　3)开发周期短

　　在驱动和应用两个层面上，NI高效的软件构架能与计算机、仪器仪表特点，可轻松地配置、创建、部署、维护和修改高性能、低成本的测试和控制解决方案。

　　4)完美的集成

　　虚拟仪器技术从本质上说是一个集成的软硬件概念。随着产品在功能上不断地趋于复杂，工程师们通常需要集成多个测试设备来满足完整的测试需求，但是这些不同设备间的连接和集成总是耗费大量时间，不是轻易可以完成的。NI的虚拟仪器软件平台为所有的I／O设备提供了标准的接口，例如数据采集、视觉、分布式YO等等，帮助用户轻松地将多个测试设备集成到单个系统，减少了任务的复杂性。为了获得最高的性能、简单的开发过程和系统层面上的协调，这些不同的设备必须保持其独立性，同时还要紧密地集成在一起。NI的结构可以使开发者们快速创建测试系统，并随着要求的改变轻松地完成对系统的修改。得益于这一集成式的构架带来的好处，所开发的系统更具竞争性，因为可以更高效地设计和测试高质量的产品，并将它们更快速地投入市场。

　　1.虚拟仪器在汽车车内测试系统中的应用

　　汽车车内检测系统是较为普遍的一种汽车电子测试，它不仅能够对汽车内的各种传感器信号进行有效的记录与科学的分析，同时，对测试系统的便携性、开发性以及可靠性也都存在着较高的要求。另外，它的应用也充分显示出了虚拟仪器在汽车检验中的灵活性，为其取代传统的数据记录仪器提供了强有力的支持。和通讯方面的最新技术结合在一起。同时它还具有使用方便和功能强大的该虚拟仪器在汽车车内的测试系统在SCXI机箱内嵌入了多种由信号种类决定模式的信号调理模块，并由LabVIEW程序来完成各种信号的采集和处理。与此同时，SCXI的可升级性(增强触摸屏功能、运动控制、语音合成、语言辨识、GPS接受和中控单元)和PIX的灵活性也为IVDAS带来了极大的优越性，有着传统仪器无法比拟的强大功能。

　　2.虚拟仪器在汽车仪表检测中的应用

　　仪表总成作为现代汽车的信息核心与中心，它的质量的好坏将直接影响到汽车安全性的高低。因此，对大批量生产出的汽车仪表进行严格的质量检验是必不可少且十分重要的检测内容。而NI公司通过系统的研究与探索后，研制出了一个具有高度灵活性、便携性与可靠性的，能针对当前大多数汽车的型号来进行检验的检测系统。它由工控机、信号接线盒、数字I／O通道PXI一6528、数据通信转换板卡以及自制的可编程网络电阻等硬件系统组成。同时，该系统通过CAN接口与被测仪表进行通信，从而实现汽车状态信息的实时反馈。运用这种仪器检测系统不仅能够大大降低生产成本，有效提高了检测效率，而且还能适用于通用的汽车仪表检验系统中。

　　3.虚拟仪器在汽车的制动性和操作稳定性中的应用

　　定期的给车辆进行年检，能够及时消除车辆的安全隐患，减少交通事故的发生。而制动性和操作稳定性的检测作为汽车年检中的重要部分，对汽车的年检起着十分重要的作用。

　　而在传统的汽车的制动性和操纵稳定性测试过程中，主要采用五轮仪、非接触式车速仪以及方位陀螺仪、垂直陀螺仪等仪器。这些设备大多结构复杂、成本较高，有些参数的测量误差较大，没有综合测试的配套软件、数据处理不方便等，而利用虚拟仪器可以很方便的解决传统测试中的问题。其主要由接口电路、软件和虚拟仪器面板组成，其中硬件可实现与PC机的接口，即完成模数转换、数字量输人输出及记数器／定时器操作等功能。软件包括驱动接口和仪器功能程序。由以上测试原理构成的汽车综合测试系统，克服了有些硬件检测仪器需要使用模拟跟踪仪绘制曲线，靠人工判别辨认的缺点，实现了全数字化处理。