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美國(guó)國(guó)家儀器公司NI(National Instuments)提出的虛擬測(cè)量?jī)x器（VI）概念,，引發(fā)了傳統(tǒng)儀器領(lǐng)域的一場(chǎng)重大變革,，使得計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得以長(zhǎng)驅(qū)直入儀器領(lǐng)域，和儀器技術(shù)結(jié)合起來(lái)，從而開(kāi)創(chuàng)了“軟件即是儀器”的先河,。

虛擬儀器是一種概念儀器,，迄今為止,，業(yè)界還沒(méi)有一個(gè)明確的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和定義,。虛擬儀器，實(shí)際上就是一種基于計(jì)算機(jī)的自動(dòng)化測(cè)試儀器系統(tǒng),。業(yè)界一般認(rèn)為,，所謂虛擬測(cè)量?jī)x器，就是采用計(jì)算機(jī)開(kāi)放體系結(jié)構(gòu)取代傳統(tǒng)的單機(jī)測(cè)量?jī)x器,，對(duì)各種各樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算機(jī)處理,、顯示和存儲(chǔ)。虛擬儀器的突出優(yōu)點(diǎn)在于能夠和計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合,，從而開(kāi)拓了更多的功能,，具有很大的靈活性，由于虛擬儀器的設(shè)備利用率高,、維修費(fèi)用低,、能夠獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益,。用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)了這種虛擬儀器,，就不必再擔(dān)心儀器會(huì)永遠(yuǎn)保持出廠(chǎng)時(shí)既定的功能模式，用戶(hù)可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境變化的需要,，通過(guò)對(duì)軟件的不同應(yīng)用,，拓展VI功能，以便適應(yīng)實(shí)際生產(chǎn)的需要,。虛擬儀器的另外一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)是能夠和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合,，能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)借助OLE、DDE技術(shù)與企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)Int r ane t聯(lián)接,，與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,，將虛擬儀器實(shí)時(shí)測(cè)量的數(shù)據(jù)輸送到In t r ane t。

“軟件即是儀器”這是NI公司提出的虛擬儀器理念的核心思想,。從這一思想出發(fā),，基于電腦或工作站,、軟件和I／O部件來(lái)構(gòu)建虛擬儀器。I／O部件可以是獨(dú)立儀器,、模塊化儀器,、數(shù)據(jù)采集板（DAQ）或傳感器。NI所擁有的虛擬儀器產(chǎn)品包括軟件產(chǎn)品（如LabVIEW）,、GPIB產(chǎn)品,、數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品、信號(hào)處理產(chǎn)品,、圖像采集產(chǎn)品,、DSP產(chǎn)品和VXI控制產(chǎn)品等。

NI推出的虛擬儀器開(kāi)發(fā)平臺(tái)軟件LabWindo w s／CVI和LabVIEW,，能夠以其直觀(guān)簡(jiǎn)便的編程方式,、眾多的源碼級(jí)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、多種多樣的分析和表達(dá)功能支持,，為用戶(hù)快捷地構(gòu)筑自己在實(shí)際生產(chǎn)中所需要的儀器系統(tǒng)創(chuàng)造了基礎(chǔ)條件,。LabVIEW由于能夠?yàn)橛脩?hù)提供簡(jiǎn)明、直觀(guān),、易用的圖形編程方式,，能夠?qū)⒎爆崗?fù)雜的語(yǔ)言編程簡(jiǎn)化成為以菜單提示方式選擇功能，并且用線(xiàn)條將各種功能連接起來(lái),，十分省時(shí)簡(jiǎn)便,，深受用戶(hù)青睞。與傳統(tǒng)的編程語(yǔ)言比較,，LabVIEW圖形編程方式能夠節(jié)省85％以上的程序開(kāi)發(fā)時(shí)間,，其運(yùn)行速度卻幾乎不受影響，體現(xiàn)出了極高的效率,。使用虛擬儀器產(chǎn)品,，用戶(hù)可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要重新構(gòu)筑新的儀器系統(tǒng)。例如,，用戶(hù)可以將原有的帶有RS232接口的儀器,、VXI總線(xiàn)儀器以及GPIB儀器通過(guò)計(jì)算機(jī)聯(lián)接在一起，組成各種各樣新的儀器系統(tǒng),，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一管理和操作,，以便滿(mǎn)足各種不同的測(cè)量、測(cè)試和分析系統(tǒng)的需要,，還可以將其用于對(duì)儀器的監(jiān)控和工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化控制,，使虛擬儀器能夠在更廣泛的范圍內(nèi)發(fā)揮更大的作用。

VI的工作過(guò)程，大致上可以分為數(shù)據(jù)收集控制,、分析和顯示三個(gè)部分,。VI系統(tǒng)的核心部分是軟件，一般而言,，VI的軟件由用戶(hù)應(yīng)用軟件,、試驗(yàn)程序和測(cè)量?jī)x器驅(qū)動(dòng)程序等三個(gè)部分組成，圖形化編程技術(shù)平臺(tái)LabVIEW和LabWindo w s／CVI位于最上層,。虛擬儀器技術(shù)已經(jīng)有了一系列的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,，例如VXI、GPIB和VISA等,，廣大用戶(hù)在選購(gòu)虛擬儀器系統(tǒng)之時(shí),，只要選用符合統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的虛擬儀器部件和模塊，就很容易借助標(biāo)準(zhǔn)接口將其連接起來(lái)成為一整套虛擬儀器系統(tǒng),。在為了實(shí)際需要而擴(kuò)展功能時(shí),，可以重新進(jìn)行虛擬儀器系統(tǒng)的調(diào)整和組裝，并且這種改裝也極其方便,，不必淘汰原有的部件和模塊,，從而大大地節(jié)省了開(kāi)支。

A g ilen t對(duì)虛擬儀器的定義則另有一番見(jiàn)解,，認(rèn)為虛擬儀器是“將傳統(tǒng)測(cè)量?jī)x器中的公共部分（如電源,、操作面板、顯示屏幕,、通信總線(xiàn)和相關(guān)測(cè)量功能）集中起來(lái)共享,，利用計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過(guò)軟件與硬件的結(jié)合實(shí)現(xiàn)多種物理儀器的共享,?！?

獨(dú)立儀器只有一塊儀器面板，例如,，示波器只有示波器面板,，頻譜儀也只有頻譜儀的面板。但是,，虛擬儀器的“面板”顯示在PC的屏幕上,，儀器的操作是通過(guò)鼠標(biāo)選中不同的按鍵和旋鈕來(lái)完成的,。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的需要,，采用不同的軟硬件組合，用戶(hù)就能在屏幕上定義自己的儀器,，生成各種不同的“儀器面板”,。　　NI國(guó)際銷(xiāo)售經(jīng)理No r m an　Yee用簡(jiǎn)明扼要的一句話(huà),，就透徹地說(shuō)明了虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器的根本區(qū)別,，他指出：“傳統(tǒng)的獨(dú)立儀器由制造商來(lái)定義它的功能,，而虛擬儀器完全由用戶(hù)定義儀器的功能”。

與其它基于計(jì)算機(jī)的自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)一樣,，虛擬儀器是最新的PC技術(shù)（例如Pen t iu mⅢ）,、先進(jìn)的測(cè)試技術(shù)（如VXI／PXI功能模塊儀器）和強(qiáng)大的軟件包等多種技術(shù)的大集成。虛擬儀器與傳統(tǒng)獨(dú)立儀器的應(yīng)用領(lǐng)域,，既相互交叉又相互補(bǔ)充,，相得益彰。在高速度,、高帶寬和專(zhuān)業(yè)測(cè)試領(lǐng)域,，獨(dú)立儀器具有無(wú)可替代的優(yōu)勢(shì)。在中低檔測(cè)試領(lǐng)域,，虛擬儀器可取代一部分獨(dú)立儀器的工作,，但完成復(fù)雜環(huán)境下的自動(dòng)化測(cè)試是虛擬儀器的拿手好戲，是傳統(tǒng)的獨(dú)立儀器難以勝任的,。例如,，利用虛擬儀器系統(tǒng)可開(kāi)發(fā)復(fù)雜的汽車(chē)駕駛室模擬仿真測(cè)試臺(tái)，并且在開(kāi)發(fā)時(shí)可以獲得極高的工作效率,，這對(duì)于傳統(tǒng)儀器系統(tǒng)而言,，是不可思議的。

專(zhuān)家們指出,，在這個(gè)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)時(shí)代,，利用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造，已是大勢(shì)所趨,，而虛擬儀器系統(tǒng)正是計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與傳統(tǒng)的儀器技術(shù)進(jìn)行融合的產(chǎn)物,，因此，在21世紀(jì),，虛擬儀器將大行其道,，日漸受寵，將會(huì)引發(fā)傳統(tǒng)的儀器產(chǎn)業(yè)一場(chǎng)新的革命,。