虛擬儀器的分類

  虛擬儀器的發(fā)展隨著微機(jī)的發(fā)展和采用總線方式的不同,可分為五種類型:

  第一類:PC總線—插卡型虛擬儀器

  這種方式借助于插入計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)采集卡與專用的軟件如LabVIEW相結(jié)合(注:美國NI公司的Labview是圖形化編程工具,它可以通過各種控件自已組建各種儀器。Labview/cvi是基于文本編程的程序員提供高效的編程工具,通過三種編程語言Visual C++,Visual Basic, Labviews/cvi構(gòu)成測試系統(tǒng),它充分利用計(jì)算機(jī)的總線、機(jī)箱、電源及軟件的便利。但是受PC機(jī)機(jī)箱和總線限制,且有電源功率不足,機(jī)箱內(nèi)部的噪聲電平較高,插槽數(shù)目也不多,插槽尺寸比較小,機(jī)箱內(nèi)無屏蔽等缺點(diǎn)。另外,ISA總線的虛擬儀器已經(jīng)淘汰,PCI總線的虛擬儀器價(jià)格比較昂貴。

  第二類:并行口式虛擬儀器

  最新發(fā)展的一系列可連接到計(jì)算機(jī)并行口的測試裝置,它們把儀器硬件集成在一個(gè)采集盒內(nèi)。儀器軟件裝在計(jì)算機(jī)上,通常可以完成各種測量測試儀器的功能,可以組成數(shù)字存儲(chǔ)示波器、頻譜分析儀、邏緝分析儀、任意波形發(fā)生器、頻率計(jì)、數(shù)字萬用表、功率計(jì)、程控穩(wěn)壓電源、數(shù)據(jù)記錄儀、數(shù)據(jù)采集器。美國LINK公司的 DSO-2XXX系列虛擬儀器,它們的最大好處是可以與筆記本計(jì)算機(jī)相連,方便野外作業(yè),又可與臺式PC機(jī)相連,實(shí)現(xiàn)臺式和便攜式兩用,非常方便。由于其價(jià)格低廉、用途廣泛,特別適合于研發(fā)部門和各種教學(xué)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用。

  第三類:GBIB總線方式的虛擬儀器

  GPIB技術(shù)是 IEEE488標(biāo)準(zhǔn)的虛擬儀器早期的發(fā)展階段。它的出現(xiàn)使電子測量獨(dú)立的單臺手工操作向大規(guī)模自動(dòng)測試系統(tǒng)發(fā)展,典型的GPIB系統(tǒng)由一臺PC機(jī)、一塊 GPIB接口卡和若干臺BPIB形式的儀器通過GPIB電纜連接而成。在標(biāo)準(zhǔn)情況下,一塊GPIB接口可帶多達(dá)14臺儀器,電纜長度可達(dá)40米。GPIB 技術(shù)可用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對儀器的操作和控制,替代傳統(tǒng)的人工操作方式,可以很多方便地把多臺儀器組合起來,形成自動(dòng)測量系統(tǒng)。GPIB測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和命令簡單,主要應(yīng)用于臺式儀器,適合于精確度要求高的,但不要求對計(jì)算機(jī)高速傳輸狀況時(shí)應(yīng)用。

  第四類:VXI總線方式虛擬儀器

  VXI 總線是一種高速計(jì)算機(jī)總線VME總線在VI領(lǐng)域的擴(kuò)展,它具有穩(wěn)定的電源,強(qiáng)有力的冷卻能力和嚴(yán)格的RFI/EMI屏蔽。由于它的標(biāo)準(zhǔn)開放、結(jié)構(gòu)緊湊、數(shù)據(jù)吞吐能力強(qiáng)、定時(shí)和同步精確、模塊可重復(fù)利用、眾多儀器廠家支持的優(yōu)點(diǎn),很快得到廣泛的應(yīng)用。經(jīng)過十多年的發(fā)展,VXI系統(tǒng)的組建和使用越來越方便,尤其是組建大、中規(guī)模自動(dòng)測量系統(tǒng)以及對速度、精度要求高的場合。有其他儀器無法比擬的優(yōu)勢。然而,組建VXI總線要求有機(jī)箱、零槽管理器及嵌入式控制器,造價(jià)比較高。

  第五類:PXI總線方式虛擬儀器

  PXI總線方式是PCI總線內(nèi)核技術(shù)增加了成熟的技術(shù)規(guī)范和要求形成的,增加了多板同步觸發(fā)總線的技術(shù)規(guī)范和要求形成的,增加了多板發(fā)總線,以使用于相鄰模塊的高速通訊的局總線。PXI的高度可擴(kuò)展性。PXI具有8個(gè)擴(kuò)展槽,而臺式PCI系統(tǒng)只有3~4個(gè)擴(kuò)展槽,通過使用PCI—PCI橋接器,可擴(kuò)展到256個(gè)擴(kuò)展槽,臺式PC的性能價(jià)格比和PCI總線面向儀器領(lǐng)域的擴(kuò)展優(yōu)勢結(jié)合起來,將形成未來的虛擬儀器平臺。

  虛擬儀器的發(fā)展過程有兩條線:一、GPIB→VSI→PXI總線方式(適合大型高精度集成系統(tǒng))GPIB 于1978年問世,VXI于1987年問世,PXI于1997年問世