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测量仪表相关技术文章基于单片机实现虚拟仪器实验系统的设计

引言

NI 公司于 20 世纪 70 年代提出了虚拟仪器的概念。虚拟仪器是在以计算机为核心的平台上,由用户设计,具有虚拟面板,由软件实现测试功能的计算机仪器系统,是计算机与测试仪器相结合的产物。虚拟仪器最常用的编程语言为 LabVIEW,是 NI 公司的基于图形化编程语言的虚拟仪器开发工具,利用它可以轻松组建一个测试系统而无需进行繁琐的代码编写。因此虚拟仪器大大突破了传统仪器在灵活性,以及数据处理、显示、存储等方面的不足,其主要优势在于:用户能够根据需求灵活的进行功能修改和扩展;人机界面为视窗界面,形象直观;网络连接简单易行,便于组建测控网络。

目前虚拟仪器在通信、汽车、测控等行业得到了广泛的应用。相应的各大高校也在 NI 公司的支持下,陆续开设了虚拟仪器课程,组建了相关的实验室,如西安交大利用虚拟仪器讲授信号处理;天津大学开设的智能检测仪器课程。

目前国内高校教授虚拟仪器课程使用的信号采集板多为 NI 公司的数据采集板卡,如 USB600X,USB92XX,PCI62XX 系列。这类板卡虽然性能优良,配套软件齐备,但是作为高校教学也存在不足之处。首先 NI 公司只卖板卡不卖技术,这样在教学中教师和学生只能使用板卡,而不能掌握虚拟仪器硬件系统的具体结构和技术细节;其次这类板卡一般价格较贵,普遍在 2 000 元以上,相对高校而言开课成本太高,这一点对于欠发达地区的一般学校尤为突出。

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