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虛擬儀器和傳統(tǒng)儀器的比較

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虛擬儀器由用戶定義，而傳統(tǒng)儀器則功能固定且由廠商定義,。

    每一個(gè)虛擬儀器系統(tǒng)都由兩部分組成------軟件和硬件,。對(duì)于當(dāng)前的測(cè)量任務(wù)，虛擬儀器系統(tǒng)的價(jià)格與具有相似功能的傳統(tǒng)儀器相差無幾,，甚至比它少很多倍,。而且，由于虛擬儀器在測(cè)量任務(wù)需要改變時(shí)具有更大的靈活性,，因而隨著時(shí)間的流逝,，節(jié)省的成本也不斷累計(jì),。

    不使用廠商定義的、預(yù)封裝好的軟件和硬件,，工程師和科學(xué)家獲得了最大的用戶定義的靈活性,。傳統(tǒng)儀器把所有軟件和測(cè)量電路封裝在一起利用儀器前面板為用戶提供一組有限的功能。而虛擬儀器系統(tǒng)提供的則是完成測(cè)量或控制任務(wù)所需的所有軟件和硬件設(shè)備,，功能完全由用戶自定義,。此外，利用虛擬儀器計(jì)數(shù),，工程師和科學(xué)家們還可以使用高效且功能強(qiáng)大的軟件來自定義采集,、分析、存儲(chǔ),、共享和顯示功能,。

這里有一些體現(xiàn)虛擬儀器靈活性的例子：

1.一個(gè)應(yīng)用，不同的設(shè)備

   在這個(gè)例子中,， 一位工程師正在實(shí)驗(yàn)室的臺(tái)式計(jì)算機(jī)PCI總線上使用

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2.許多應(yīng)用程序,，一個(gè)設(shè)備

    假設(shè)有另外一個(gè)工程師，剛剛完成了一個(gè)利用最新的M系列DAQ設(shè)備和積分編碼器測(cè)量電機(jī)位置的項(xiàng)目,。他的下一個(gè)項(xiàng)目是監(jiān)視和記錄這個(gè)電機(jī)的功率,。即使任務(wù)完全不同他也可以重用同樣的M系列DAQ 設(shè)備。他所需要做的就是使用虛擬儀器軟件開發(fā)出新的應(yīng)用程序,。此外,，如果需要的話，項(xiàng)目既可以與一個(gè)單一的應(yīng)用程序結(jié)合也可以運(yùn)行在一個(gè)單一的M系列DAQ設(shè)備,。

與傳統(tǒng)儀器相比,，虛擬儀器硬件性能如何？

    虛擬儀器的重要概念就是驅(qū)使實(shí)際虛擬儀器軟件和硬件設(shè)備加速的策略,。NI致力于適應(yīng)或使用諸如Microsoft,、Intel,、Analog Devices、Xilinx以及其他公司的高投入技術(shù),。NI使用Microsoft在操作系統(tǒng)（OS）和開發(fā)工具方面的巨大投資,。在硬件方面，NI基于Analog Devices在A/D轉(zhuǎn)換器方面的投資,。

    基本上,，虛擬儀器系統(tǒng)是基于軟件的，所以如果只要是可以數(shù)字化的東西,，您就可以對(duì)它進(jìn)行測(cè)量,。因此，測(cè)量硬件可在通過兩根坐標(biāo)軸進(jìn)行評(píng)估,，即分辨率（位）和頻率,。參考下圖可以看出虛擬儀器硬件測(cè)量性能與傳統(tǒng)儀器的比較。NI的目標(biāo)就是將曲線在頻率和分辨率上延伸并且在曲線內(nèi)進(jìn)行不斷推陳出新,。

虛擬儀器和傳統(tǒng)儀器能夠兼容嗎？

    許多工程師和科學(xué)家都在實(shí)驗(yàn)室里將虛擬儀器和傳統(tǒng)儀器結(jié)合使用,。除此之外,，一些傳統(tǒng)儀器提供了特定的測(cè)量，工程師和科學(xué)家寧愿廠商定義也不愿自己定義,。這就引出了一個(gè)問題,，“虛擬儀器和傳統(tǒng)儀器能夠兼容嗎？”

    虛擬儀器可與傳統(tǒng)儀器完全兼容,，無一例外,。虛擬儀器軟件通常提供了與常用普通儀器總線 (如GPIB、串行總線和以太網(wǎng)) 相連接的函數(shù)庫(kù),。

    除了提供庫(kù)之外,，200多家儀器廠商也為NI儀器驅(qū)動(dòng)庫(kù)提供了4000余種儀器驅(qū)動(dòng)。儀器驅(qū)動(dòng)提供了一套高層且可讀的函數(shù)以及儀器接口,。每一個(gè)儀器驅(qū)動(dòng)都專為儀器某一特定的模型而設(shè)計(jì),，從而為它獨(dú)特的性能提供接口。

虛擬儀器和綜合性儀器有何不同,？

    自動(dòng)測(cè)試工業(yè)中一個(gè)基本的趨勢(shì)就是往基于軟件的測(cè)試系統(tǒng)的重大轉(zhuǎn)變,。例如，美國(guó)國(guó)防部（DoD）是世界上最大的自動(dòng)測(cè)試設(shè)備（ATE）客戶之一,。為了減少測(cè)試系統(tǒng)的成本并提高重用率,，DoD通過海軍的NxTest計(jì)劃已經(jīng)確定：將來的ATE要使用建立在模塊化硬件和可重復(fù)配置的軟件基礎(chǔ)上的體系結(jié)構(gòu)，稱為綜合性儀器,。采用綜合性儀器代表了將來軍用ATE系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的重大發(fā)展,，并且反映出可重復(fù)配置的軟件處于將來系統(tǒng)的核心地位這一基本轉(zhuǎn)變,。基于軟件測(cè)試系統(tǒng)的成功應(yīng)用,，例如綜合性儀器,，需要對(duì)硬件平臺(tái)和市場(chǎng)上軟件工具的理解，以及對(duì)系統(tǒng)級(jí)體系結(jié)構(gòu)和儀器級(jí)體系結(jié)構(gòu)之間區(qū)別的理解,。

    綜合性儀器執(zhí)行團(tuán)體將綜合性儀器定義為220;一個(gè)可重復(fù)配置的系統(tǒng),，它通過標(biāo)準(zhǔn)化的接口連接一系列基本硬件和軟件組件，從而發(fā)生信號(hào)或者使用數(shù)值處理技術(shù)進(jìn)行測(cè)量”,。這與虛擬儀器的許多性質(zhì)相同,，虛擬儀器是“一個(gè)軟件定義的系統(tǒng)，其中基于用戶需要的軟件定義了通用測(cè)量硬件的功能”,。兩種定義享有共同的性質(zhì),，即運(yùn)行于商用硬件之上的可自定義功能的儀器。通過將測(cè)量功能轉(zhuǎn)向用戶可接觸并可重復(fù)配置的硬件,，那些采用這種體系結(jié)構(gòu)的儀器從具有更大靈活性和可重復(fù)配置功能的系統(tǒng)中受益,，而且這些系統(tǒng)反過來又提高了性能同時(shí)減少了成本。