LabVIEW工业虚拟仪器的标准化实施

LabVIEW工业虚拟仪器的标准化实施

创建计算机化的测试和测量系统，从计算机桌面控制外部测量硬件设备，以及在计算机屏幕上显示的类似仪器的面板上查看来自外部设备的测试或测量数据，所有这些都需要虚拟仪器系统软件。该软件允许用户执行所有这些任务以及更多。作为虚拟仪器的一个组成部分，自动化仪表系统在计算机收集和处理的数据的帮助下控制过程时使用。仪器是一种从其环境中收集信息或从测试单元接收信息并显示结果进行分析的机器。该设备可以使用传感器来监测身体活动并向用户报告任何变化。

用户定义测量系统（也称为虚拟仪器）的构建需要使用专门的编程和模块化测量硬件。使用虚拟仪器的主要优点之一是它们可以相对轻松地从一个位置移动到另一个位置。

与现代计算机显示器相比，传统仪器通常具有较差的色深和像素分辨率。此外，在各种数据显示之间切换很简单（图形、数字）。

虚拟仪器使工程师和科学家能够创建用户定义的系统，以精确满足其应用要求。这是通过将主流商业技术与灵活的软件和一系列用于测量和控制的硬件集成来实现的。使用虚拟仪器的工程师和科学家可能能够在更短的时间内以更便宜的成本制造出更高质量的产品。

虚拟仪器在当今世界的意义虚拟仪器是必不可少的，因为它能够快速适应当今的想法、产品和程序的规划、开发和执行所必需的。虚拟仪器是工程师和科学家开发满足全球需求所需的用户定义仪器的唯一途径。

只有以软件为中心的测试和控制架构才能满足这些需求。高效的编程、模块化输入/输出和商业平台使虚拟仪器能够跟上构思和创造新想法和产品的快速步伐。

专用编程和模块化测量硬件用于构建用户定义的测量系统，通常称为虚拟仪器。对于当前的测量工作，虚拟仪器的价格通常低于可比的传统仪器的价格。

 通常，用户可以直接从仪器的前面板访问仪器的所有软件和测量电路，使其成为满足其所有需求的一站式商店。一种虚拟组件，提供执行控制任务或测量所需的所有硬件和软件。此外，工程师和科学家可以通过使用虚拟仪器和高性能、有效的软件来修改数据收集、处理、存储、共享和显示的功能。

工程师使用LabVIEW和连接在台式PCI总线上的M系列DAQ板创建了直流电压和温度测量应用。然后，一旦系统完成，可以将程序部署到工厂车间的PXI系统来测试新产品。

如果需要应用程序在任何位置运行，可以使用NI USB DAQ硬件来改用。无论做出什么决定，都可以在同一个应用程序中跨所有三个用例使用虚拟检测，而无需修改任何代码。

这些数字仪器的处理不会产生任何材料费用。这经济实惠且彻底满足了研究的所有要求。没有一个行业不严重依赖某种监测和控制系统来确保准确性和可靠性。这就是为什么这有更多的潜力。环境中的传感器将数据发送到中央处理单元，中央处理单元显示信息并将其发送到依赖算法的控制系统。在根据过去的数据做出判断后，将最有希望的结果提供给处理单元进行进一步研究。

近年来，基于计算机的信号采集器、处理器和显示器已经在很大程度上取代了它们的机械前辈。由于基于图形编程的分辨率，传统仪器的可见窗格已被计算机屏幕取代，输出控制已转移到执行器以提高生产率。虚拟仪器用于支持各种基于计算机的监视和控制系统，包括通用级设备、数据处理型设备等。

由于数据收集硬件的设计和用途会变化，因此虚拟仪器对于实性仪器非常重要。基于寄存器的数据采集设备与仪器的控制组件交换二进制数据，而基于消息的设备使用ASCII字符。不同的器件具有不同的输出数据规则，因此基极电压以不同的频率变化。为了连接各种商业可访问的数据收集硬件设备，虚拟仪器系统需要能够灵活地与多种类型的硬件进行连接的软件工具。

在过去的十年中，各种商业上可访问的工具激增，这些工具仅通过图形编程方法即可促进创建实用的安排系统。所有这些选择都具有“图形化开发环境”，使非技术用户可以创建定制的虚拟仪器系统。Windows图形用户界面与“设计桌面”非常相似，因为它允许通过菜单和窗口轻松访问各种设置和“工具”。为了控制屏幕上的指针，通常使用计算机鼠标。

软件开发系统需要提供广泛的开发工具和选项，其中有些工具和选项可能与应用程序不兼容或彼此不兼容，以便大量可能的用户能够根据其需求定制其仪器系统。这样的解决方案不仅可以组织可用的软件，使用户更容易找到需要的东西，而且还可以帮助做出针对其特定用例量身定制的配置决策。在较旧的软件包中，与构造不切实际的组分混合物相矛盾，没有整体保护，因此在进行测量应用时，用户无法获得足够的直观帮助。

数据采集卡的输入通道负责将物理量转换为电量。如今，数据采集卡是每个主板的重要组成部分。卡使虚拟输入/输出设备（VI）能够路由其输出以为其设备供电。利用LabVIEW进行仪器控制;b）使用数据采集卡采集信号;c）利用各种传感器实现信号采集的实际实施;会找到许多不同的代码和数字示例，用于检测温度、角度和线性位移以及振动;这些方案遵循这一结构。

收集或生成信息的DAQ设备可以使用多个通道或转换器。DAQ键盘、PCMCIA卡和插插工具只是可通过USB或IEEE1394连接到计算机的多种数据采集（DAQ）硬件的几个例子。

NI最新版的DAQ硬件驱动程序称为NI-DAQmx。它易于使用，并具有许多新功能，例如改进的多线程测量、简化的操作和更高的精度。LabVIEW和NI-DAQmx包含一个简单易用的数据收集应用程序。

由于虚拟仪器的出现，技术人员和科学家接近尺寸和机械化的技术已经发生了根本性的变化，这消除了使用物理台式设备的必要性。由于个人电脑的便利性和可靠性，个人电脑在工作场所的实用性得到了扩展。随着个人计算机技术以及虚拟现实（VI）硬件和软件的不断发展，我们将能够考虑这些工具的创新应用。像NI这样的企业正在推广VI，以使更广泛的人群更容易获得VI。通过在实验室的计算机上使用VI，可以消除对实验室中专用测量设备的需求。

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