虛擬儀器

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　　虛擬儀器也稱電腦個人儀器，是當今電腦輔助測試領域的重要技術。虛擬儀器利用強大的圖形環境和介面通信功能，建立虛擬儀器面板，完成對儀器的控制、數據分析和顯示，代替了傳統的儀器並改變了傳統儀器的使用方法，用戶可以根據自己的需求定義儀器功能，提高儀器的使用功能和效率，大幅降低了儀器的價格和研發周期。虛擬儀器技術靈活性強，可重用度高，可以使測試系統規模最小化，易於升級和維護，可以使用現有硬體組成另一套測試系統，從而減少不必要的重覆投資，降低系統的開發成本。

　　虛擬儀器技術主要應用於自動測試、過程式控制制、儀器設計和數據分析等領域，而且由於其成本較低，升級容易換代快，維護簡單，特別是數據的採集、分析、管理做到了智能化，大大提高了工作效率，在科研、計量、工控、自控等應用領域中尤其受到青睞，在發展勢頭上己將傳統儀器遠遠拋在了後面，並將持續下去。

　　虛擬儀器技術就是用戶自定義的基於PC的測試和控制解決方案，其4大優勢在於：性能高、擴展性強、開發時間少，以及出色的集成功能。

　　1)性能高

　　虛擬儀器是在PC技術的基礎上發展起來的，所以完全“繼承”了以現成即用的PC技術為主導的技術優點，包括功能卓越的處理器和文件I／O，在數據導入磁碟的同時能實時地進行複雜的分析。隨著數據傳輸到硬驅功能的不斷加強，以及與PC匯流排的結合，高速數據記錄已經較少依賴大容量的本地記憶體。以一臺60G的示波器為例，在採用虛擬儀器技術的情況下，構建這樣一臺示波器是相當簡單的，只要將一臺基於PC的數字轉換器放置在PC機中，就能以高達每秒IOOMB的速度將數據導入磁碟。

　　2)擴展性強

　　NI開發軟體極為靈活，只需更新電腦或測試硬體，就能以最少的硬體投資和極少的、甚至無需軟體上的升級即可改進整個系統。在利用最新科技的時候可以把它們集成到現有的測試設備，最終以較少的成本加速產品上市的時間。

　　3)開發周期短

　　在驅動和應用兩個層面上，NI高效的軟體構架能與電腦、儀器儀錶特點，可輕鬆地配置、創建、部署、維護和修改高性能、低成本的測試和控制解決方案。

　　4)完美的集成

　　虛擬儀器技術從本質上說是一個集成的軟硬體概念。隨著產品在功能上不斷地趨於複雜，工程師們通常需要集成多個測試設備來滿足完整的測試需求，但是這些不同設備間的連接和集成總是耗費大量時間，不是輕易可以完成的。NI的虛擬儀器軟體平臺為所有的I／O設備提供了標準的介面，例如數據採集、視覺、分散式YO等等，幫助用戶輕鬆地將多個測試設備集成到單個系統，減少了任務的複雜性。為了獲得最高的性能、簡單的開發過程和系統層面上的協調，這些不同的設備必須保持其獨立性，同時還要緊密地集成在一起。NI的結構可以使開發者們快速創建測試系統，並隨著要求的改變輕鬆地完成對系統的修改。得益於這一集成式的構架帶來的好處，所開發的系統更具競爭性，因為可以更高效地設計和測試高質量的產品，並將它們更快速地投入市場。

　　1.虛擬儀器在汽車車內測試系統中的應用

　　汽車車內檢測系統是較為普遍的一種汽車電子測試，它不僅能夠對汽車內的各種感測器信號進行有效的記錄與科學的分析，同時，對測試系統的便攜性、開發性以及可靠性也都存在著較高的要求。另外，它的應用也充分顯示出了虛擬儀器在汽車檢驗中的靈活性，為其取代傳統的數據記錄儀器提供了強有力的支持。和通訊方面的最新技術結合在一起。同時它還具有使用方便和功能強大的該虛擬儀器在汽車車內的測試系統在SCXI機箱內嵌入了多種由信號種類決定模式的信號調理模塊，並由LabVIEW程式來完成各種信號的採集和處理。與此同時，SCXI的可升級性(增強觸摸屏功能、運動控制、語音合成、語言辨識、GPS接受和中控單元)和PIX的靈活性也為IVDAS帶來了極大的優越性，有著傳統儀器無法比擬的強大功能。

　　2.虛擬儀器在汽車儀錶檢測中的應用

　　儀錶總成作為現代汽車的信息核心與中心，它的質量的好壞將直接影響到汽車安全性的高低。因此，對大批量生產出的汽車儀錶進行嚴格的質量檢驗是必不可少且十分重要的檢測內容。而NI公司通過系統的研究與探索後，研製出了一個具有高度靈活性、便攜性與可靠性的，能針對當前大多數汽車的型號來進行檢驗的檢測系統。它由工控機、信號接線盒、數字I／O通道PXI一6528、數據通信轉換板卡以及自製的可編程網路電阻等硬體系統組成。同時，該系統通過CAN介面與被測儀錶進行通信，從而實現汽車狀態信息的實時反饋。運用這種儀器檢測系統不僅能夠大大降低生產成本，有效提高了檢測效率，而且還能適用於通用的汽車儀錶檢驗系統中。

　　3.虛擬儀器在汽車的制動性和操作穩定性中的應用

　　定期的給車輛進行年檢，能夠及時消除車輛的安全隱患，減少交通事故的發生。而制動性和操作穩定性的檢測作為汽車年檢中的重要部分，對汽車的年檢起著十分重要的作用。

　　而在傳統的汽車的制動性和操縱穩定性測試過程中，主要採用五輪儀、非接觸式車速儀以及方位陀螺儀、垂直陀螺儀等儀器。這些設備大多結構複雜、成本較高，有些參數的測量誤差較大，沒有綜合測試的配套軟體、數據處理不方便等，而利用虛擬儀器可以很方便的解決傳統測試中的問題。其主要由介面電路、軟體和虛擬儀器面板組成，其中硬體可實現與PC機的介面，即完成模數轉換、數字量輸人輸出及記數器／定時器操作等功能。軟體包括驅動介面和儀器功能程式。由以上測試原理構成的汽車綜合測試系統，剋服了有些硬體檢測儀器需要使用模擬跟蹤儀繪製曲線，靠人工判別辨認的缺點，實現了全數字化處理。