第1.5节 虚拟仪器技术
我们知道:不仅虚拟仪器的概念是美国NI公司提出来的,美国NI公司还创造、发明了一整套系统级的虚拟仪器软、硬件开发系统(环境)。
1.5.1 虚拟仪器技术概述
“虚拟仪器”和“虚拟仪器技术”是两个根本不同的概念。“虚拟仪器”往往是偏重于应用性或者说实用性更突出,表现形式通常是虚拟仪器应用的实例。而“虚拟仪器技术”是指虚拟仪器的制造方法和制造平台。这包括一个开放的、灵活的虚拟仪器软件开发环境及与软件平台相适应的硬件体系。
通俗地讲:“虚拟仪器”应该是“虚拟仪器技术”的产物或结果。
事实上,虚拟仪器创始人——美国国家仪器(NI)公司也同样是一个“虚拟仪器技术”的创造者,并在20多年来不断完善、提高这项技术。
NI公司也是全球唯一的一个即可提供虚拟仪器技术软件开发平台,又同时提供专业硬件产品支持的专业制造商。这种软、硬件都来自同一个公司的好处是:软件和硬件之间是无缝链接的,并可以充分发挥和利用软、硬件的全部技术特性。当然,最大的受益者应该还是它的使用者。
“虚拟仪器技术”包括以下几个主要部分:
1.5. 1.1 虚拟仪器应用软件开发环境
NI公司的Developer Suite(开发者套件)是一个开放的、灵活的、适应多种需求的虚拟仪器软件开发平台。
它包括:
——LabVIEW 8.5.1:是NI公司的旗舰产品,强大、开放、图形化的虚拟仪器软件开发环境。由于LabVIEW采用的是图形化的编程方法,所以无论是否有过编程经验的工程师或科学家使用它时都可以快速、高效地与测量和控制硬件通信,并进行数据分析及处理。
——LabWindows/CVI 8.5:是一种久经验证的ANSIC集成开发环境,为习惯使用C语言的工程师和科学家提供用于创建测试和控制应用的全套编程工具。NI LabWindows/CVI兼有ANSIC的耐用性、复用性和特定的工程性能,并适用于于仪器控制、数据采集、分析和用户界面的开发。
——Measurement Studio 8.1.2:是一个专为Visual Studio 2005、Visual Studio .NET 2003和Visual Studio 6.0使用者设计的集成式套件,它包括用于测试、测量和自动化等应用的大量函数类和控件。Measurement Studio提供专为工程师们所设计的.NET和ActiveX用户界面控件、先进的科学分析和为测试应用而优化的数据采集(DAQ)和仪器控制类库等, 从而大大缩短了应用程序的开发时间。
Developer Suite中包括的其它组件或工具包:
Signal Express
企业连接工具包
VI分析器工具包
State Diagram工具包
Express VI开发工具包
报告生成工具包
高级信号处理工具包
PID工具包
数字滤波器设计工具包
关于NI 的其它专业工具包软件关系见下图,感兴趣的可访问NI的网站来了解。
1.5.1.2 虚拟仪器硬件体系结构
“虚拟仪器”硬件体系应该是“虚拟仪器”软件开发环境支持下的所有硬件。NI就是“虚拟仪器”硬件的专业制造商,因为这部分内容太多了,没法一一列举,NI测量与自动化产品目录2008中包含了全部硬件。根据项目需要去选吧!
1.5.2 虚拟仪器应用x管理体系
NI TestStand
NI TestStand是一个简单易用的测试管理环境,用于组织、控制以及运行您的自动化原型开发、验证以及制造测试系统。
使用NI TestStand,整合使用您擅长的编程语言开发的测试程序,快速构建测试序列。NI TestStan基于一个高速的多线程执行引擎构建,其强大的性能可以满足您最苛刻的测试吞吐量需求。同时该软件它是可完全自定义的,因此您可以对它进行修改与增强,以满足各种特殊需求, 包括自定义操作员界面、生成自定义报告以及修改序列执行需求。使用NI TestStand,您可以将精力集中在测试一种特定的产品上,其他诸如序列化、执行以及报告等任务将由NI TestStand为您进行管理。
● 序列开发环境
● 调试
● 多线程并行测试
● 用户管理
● 可自定义的报告
● 可自定义的操作界面
● 源代码控制整合
● 数据库记录
NI DIAdem
NI DIAdem提供基于配置的技术数据管理、分析以及报告生成工具,交互式地帮助您对数据进行挖掘和分析。
● 快速进行数据搜索和挖掘,寻找趋势和相关性
● 载入并分析包含超过1000亿个数据点的数据集
● 使用交互式可视化工具研究数据、比较测试运行、寻找异常
● 创建可重用的专业报表,共享您的结果
1.5.3 虚拟仪器技术小结
从上面介绍可以看到,无论你会哪种计算机语言,都可以从NI找到不同的、适合你的虚拟仪器开发环境。
如果你有心想要加入虚拟仪器设计的大家庭,还要具备一些“虚拟仪器技术”所需要的基本知识:
——应该对计算机的各种总线技术有些了解
——应该对测试、测量方面的知识有足够的了解
——应该对传感器技术有一定的了解
——应该对A/D、D/A及其它硬件知识有足够的了解
——有条件的话,学习一下“数字信号处理”技术
我们今后所介绍的内容则全部是针对LabVIEW的,那么我是如何看待LabVIEW的呢?