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虚拟仪器与PXI 总线技术
作者:未知 来源:北京鹏博达虚拟仪器 时间:2007-6-30

    3. 虚拟仪器能给用户带来哪些实际利益?
    虚拟仪器的应用能给用户带来哪些实际利益呢?总体来说,就是用更少的费用完成更复杂的测试任务,具体表现在以下几个方面:
    (1)测试成本的降低
    由于虚拟仪器采用软件代替硬件,实现仪器的信号处理、结果表达和仪器控制,构建测试系统的硬件大大简化,测试成本大幅度降低。
    (2)测试效率的提高
    虚拟仪器常采用总线仪器模块构建,计算机可方便地直接通过总线控制仪器模块,这将为实现自动测试提供很大的方便。所有的虚拟仪器系统都是自动测试系统,所有测试工作都是在计算机控制下自动完成的,这样大大提高了测试工作的效率。由于虚拟仪器系统采用通用的软件操作系统,例如:windows9X;windows2000;windows NT;windowsXP 等,可利用大量的现有软件资源,为测试数据的进一步处理、存贮和传输提供了方便。
    (3)测试系统更加紧凑
    由于虚拟仪器大多采用总线式结构,一个机箱能插入多块仪器卡,例如:PXI总线机箱能同时插入8 块卡,即:一个机箱能集成最多8 个仪器。这样,为了完成某一项测试任务而组建的测试系统,体积大大缩小了,结构更加紧凑。据某项论证研究,某型导弹技术保障车辆的计量现需要约50 台传统仪器,而采用虚拟仪器技术,仅需一套PXI 总线仪器系统即可完成,这套系统可便携。这样,传统的实验室计量模式也就转变为伴随计量或靠前计量模式。
    (4)远程测试
    虚拟仪器充分利用了计算机技术,也包括计算机网络技术,因此,虚拟仪器能够方便地利用互联网实现远程测试。军事装备越来越复杂,对测试工作的要求也越来越高,为了保证作战装备的正常工作,有时,需要远程战场支援,当然也包括远程测试,虚拟仪器与传统仪器相比,能够更方便有效地支持远程测试或网络测试。
    (5)仪器可以定制或自制
    虚拟仪器的测试功能是用软件实现的,因此,可根据用户的不同实际需要,从系统集成商处订制仪器,也可自制仪器。这样,面对临时性的测试任务,就能很快地组建测试系统。
    4. 如何组建虚拟仪器系统?
    组建虚拟仪器系统可分为五个步骤:
    (1) 选择操作系统和软件开发平台。组建虚拟仪器时,绝大多数会采用Windows 系列操作系统,开发软件平台可选择Labview、Labwindows/cvi、Agilent-VEE、VC 和VB 等。
    (2) 选择总线形式和总线机箱。总线可选择VXI 和PXI。
    (3) 选择机箱内嵌式或外置式计算机。内嵌式计算机使虚拟仪器系统结构紧凑,外置式计算机成本较低。
    (4) 选择仪器模块。根据实际需要,从模块化仪器供应商处采购各种仪器模块。
    (5) 选择信号调理模块和自制专用模块。组建一个虚拟仪器系统通常还会碰到信号调理模块的选择问题,当信号特殊时,还需自制部分信号调理模块。
    5. 谁能提供虚拟仪器的硬件平台和软件平台?
    能提供软件开发平台的商家有NI 公司和Agilent 公司。
    能提供硬件平台的商家众多,有National Instruments、Agilent、ADLINK(凌华) 、ALPHI Technology、GOEPL electronic、MEN Mikro Elektronik 、TEAM Solutions、United Electronic Industries (UEI)、LeCroy 等。虚拟仪器总线标准是开放的,其总线标准得到了众多厂商的支持。
    6. 虚拟仪器的硬件平台有哪几种形式?各有什么优缺点?
    虚拟仪器总线形式有GP-IB、串口、并口、USB、IEEE-1394、DAQ、VXI 和PXI 等多种,其中VXI 和PXI 是两种常用的总线形式。
    GP-IB 总线是一种早期的并行总线,由于其传输速度慢,已趋于淘汰,但带有这种总线的台式仪器保有量较大。用GP-IB 总线组建虚拟仪器系统,已不是一个好的选择,只是在考虑与以往的测试系统兼容时,才会考虑这种总线方案。
    计算机串口、并口测试仪器,不是主流,目前采用的较少。在组建测试系统时,可能极少用到。
    USB 总线仪器正在起步,以后可能会成为低端应用的一种较好的选择。由于其不能实现不同USB 仪器间的同步,它不会成为复杂测试的主流仪器。

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