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虚拟仪器电子实验室设计实现摘要盘近年来各高校纷纷扩招,学生人数急剧增加,实验室的设备和规模大多难以满足需要,实验室常规设备有的已经老化或技术上落后,如果大量增加常规仪器、仪表的配置,学校财力难以支付。又因为基础实验家是面向所有的科专业,任务异常繁重,,更很少有机会做设计件实验,这对调动学生积极性,培养创新精神,加强实际动手能力都十分不利。虚拟仪器的出现很好的解决了这个问题。随着微电子技术、计算机技术、软件技术、网络技术的高度发展及其在电子测量技术与仪器挠τ茫缱硬饬恳瞧鞯墓δ芎妥饔靡丫⑸酥实谋浠P槟庖器这种计算机操纵的模块化仪器系统,因其强大的数据处理能力和方便的用户自定义功能,在⋯.界范围内得到了广泛的认同和应用,虚拟仪器的产生电给测控领域带来一次革命性变化。虚拟仪器系统的设计包含两个部分内容,硬件设计和软件的设训。硬件的丰要功能是获取现实环境中的被测信号,实现数据采集。软件定义了仪器的功能。本文首先介绍虚拟仪器的基本概念和原理,以及其与传统仪器仪表的区别对比。其次介绍虚拟仪器的结构特点以及软件、硬件的实现
方法,重点研究了虚拟仪器的软件设计,以图形化编程语言为开发平台,开发设计出适合于电子技术实验室使用的虚拟示波器、虚拟函数信号发生器等电子设备,突出虚拟仪器硬件设备软件化、单一设备多功能化等特点。同时,设计实现的水位测试显示仪进一步显示出杓频募虻ヒ仔小⑶看蟮氖荽砟芰Α⒎奖愕氖莘析能力和直观的显示能力。虚拟仪器在解决学校仪器设备缺乏或过时陈旧严重影响教学效果,实验设备的高利用率又容易造成仪器损坏等方面有重大意义。关键词:虚拟仪器,绦蛴镅裕莶杉缱右瞧
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第一章绪论虚拟仪器概述随着微电子技术、计算机技术、软件技术、网络技术的高度发展及其在电子测量技术与仪器上的应用,新的测试理论、新的测试方法、新的测试领域以及新的仪器结构不断出现,在许多方面已经突破传统仪器的概念,电子测量仪器的功能和作用已经发生了质的变化。在这种背景下,美国国家仪器公司虺芅在世纪年代最早提出虚拟仪器,简称的概念。虚拟仪器这种计算机操纵的模块化仪器系统在世界范围内得到了广泛的认同和应用,国内近几年的应用需求急剧高涨。因此,虚拟仪器的产生是测控领域的一次革命。我们这里所说的虚拟仪器不同于电子热砑械男槟庖瞧鳎庑┤砑中的虚拟仪器,的确实现的只是软件内部的各种算法的模仿,其仿真状况可以用来指导显示的研究与分析制作。而提出的虚拟仪器,却是可以实现真正意义上的仪器测量功能。虚拟仪器指通过应用程序,将通用计算机与功能化硬件结合起来,用户可通过友好的图形界面来操作这台计算机,就像在操作自己定义、自己设计的一台单个仪器一样,从而完成对被测试量的采集、分析、判断、显示、数据存储等。与传统仪器一样,它同样划分为数据采集、数据分析处理、显示结果三大功能模块缤所示P槟庖瞧饕酝该鞣绞桨鸭扑慊试春鸵瞧饔布牟馐阅芰岷希实现仪器的功能运作。⋯⋯
⒄固氐阌肭魇票⑿录际醯挠τ谩D壳捌毡椴捎肊缱由杓谱远、计算机辅助算、分析、、。“虚拟”二字主要包含两方面的含义。⋯第一,虚拟仪器的面板是虚拟的。虚拟仪器面板上的各种“控件”与传统仪器面板上的各种“器件”所完成的功能是相同的。、显示器等实现仪器电源的通、“断”.被测信号‘输入通道’、放大倍数炔问柚茫徊饬拷峁摹笆迪允尽薄ⅰ安ㄐ蜗允尽等。传统仪器面板上的器件都是”实物”,而且是由“手动”、“触摸”“国标”.“通”、“断”、“放大”等,对应着相应的软件程序。这些软件已经设计好了用户不必设计、只需选用代表该种软件程序的图形“控件”即可,由计算机的鼠标“键击,’来对其进行操作。因此,设计虚拟面板的过程就是在“前面板”设计窗口中,从控制模板选取、摆放所需的图形“控件”。”的设计,整个设计过程轻松而有趣。第二,虚拟仪器测量功能是由软件编程来实现的。在以计算机为核心组成的硬件平台支持下,通过软件编程设计来实现仪器的测试功能,