1、虚拟仪器的面板 虚拟仪器面板上显示的各种“控件”与传统仪器面板上 的各种“器件”所完成的功能是相同的。如由各种开关、 按键、显示器等实现仪器电源的“通”、“断”，被测信 号“输入通道”、“输出通道”、“放大倍数”等参数设 置，测量结果的“数位显示”、“图形显示”等。用户不 必设计，只要选用代表该种软件程序的图形控件即可，通 过计算机的鼠标或键盘来对其进行操作。因此，设计虚拟 仪器面板的过程就是在面板设计窗口中摆放所需的控件， 然后编写相应的程序。大多数初学者可以利用虚拟仪器的 软件开发工具，如LabWindows/CVI，LabView等编程语言， 在短时间内轻松完成美观而又实用的虚拟仪器面板的设计。
一、 PC-DAQ方式
以PC机为基础的虚拟仪器中，通过插入数据采集卡获取 数据，在虚拟仪器中又称为PC-DAQ(Data Acquisition，数
据采集)卡式仪器。其功能是将现场数据采集到计算机，或将 计算机数据输出给受控对象。用数据采集卡配以计算机平台 和虚拟仪器软件，便可构成各种数据采集控制仪器系统，如 信号发生器、电路和器件测试仪等。目前，DAQ技术主要应
1、通用仪器硬件平台
1）计算机
一般为一台PC机或工作站，它是测试硬件平台的核心。
2）I/O接口设备 它主要完成被测输入信号的采集、放大、模／数转换。根据采用 的总线及其相应的I/O接口硬件设备（如利用PC机总线的数据采集卡板 （DAQ）、GPIB总线仪器、VXI总线仪器模块、串口总线仪器）等的不 同，虚拟仪器的构成方式有PC—DAQ系统、GPIB系统、VXI系统、PXI系 统、串口系统等5种类型。
用于高采样速率及直接控制方面。
二、串口通讯
串口通信采用的是RS-232通用串行总线，最初 用于数据通信，随着测控技术的发展，许多测量仪 器都带有RS-232串口总线接口。通过RS-232串口总 线与PC计算机组成虚拟仪器系统，适用于速度较低 的测试系统。与其他总线相比，它的接口简单，使 用方便。
三、GPIB总线
PC—DAQ系统
它是以数据采集板、信号调理电路及计算机为仪器硬件 平台组成的插卡式虚拟仪器系统。这种系统主要采用PCI或 ISA计算机本身的总线，故将数据采集卡/板（DAQ）插入计
算机的空槽中即可。
GPIB系统
以GPIB标准总线仪器与计算机为仪器硬件平台 组成的虚拟仪器测试系统。
VXI系统
以VXI标准总线仪器模块与计算机为仪器硬件平 台组成的虚拟仪器测试系统。
第九章 虚拟测试系统
第九章 虚拟测试系统
虚拟仪器的基本概念
9.1
9.2
虚拟仪器的硬件
9.3
虚拟仪器的软件
9.4
虚拟仪器的应用
第九章 虚拟测试系统
现代汽车测试仪器仪表技术是计算机技术和多种基础 学科紧密结合的产物。随着微电子技术、计算机技术、软 件技术、网络技术的飞速发展，新的测试理论、测试方法、 测试领域以及新的仪器结构不断出现，在许多方面已经冲 破了传统仪器的概念，电子测量仪器的功能和作用发生了 质 的 变 化 。 在 此 背 景 下 ， 1986 年 美 国 国 家 仪 器 公 司 (National Instruments，NI)开发出了虚拟仪器。 虚拟仪器(Virtual Instrument，VI)是现代计算机技 术和仪器技术深层次结合的产物，是当今计算机辅助测试 (CAT)领域的一项重要技术。
PXI系统
以PXI标准总线仪器模块与计算机为仪器硬件平 台组成的虚拟仪器测试系统。
串口系统
以serial标准总线仪器与计算机为仪器硬件平台
组成的虚拟仪器测试系统。
2、软件结构
应用程序
I/O接口仪器驱动程序
1）应用程序
实现虚拟面板功能的前面板软件程序
定义测试功能的流程图软件程序
2、由软件持下，虚拟仪器不仅 可以通过软件编程设计来实现仪器的测试功能，而且可以 通过不同测试功能的软件模块的组合来实现多种测试功能。
3、虚拟仪器的构成及其分类
虚拟仪器由两大部分构成，即：
通用仪器硬件平台(简称硬件平台) 应用软件
9.1 虚拟仪器的基本概念 所谓虚拟仪器，是在通用计算机为核心的硬件平台上， 用户设计定义可视化虚拟面板，测试功能由计算机上的测 试软件和硬件来实现的仪器系统。使用者用鼠标或键盘操 作虚拟面板进行测量操作，就如同使用一台专用测量仪器。 虚拟仪器的实质是利用计算机显示器的显示功能来模 拟传统仪器的控制面板，以多种形式表达检测结果，利用 计算机强大的软件功能实现数据的运算、分析和处理，利 用I/O接口设备完成信号的采集、测量与调理，从而完成各 种测试功能的一种计算机仪器系统。“虚拟”主要包含以 下两方面的含义，即： 虚拟仪器的面板 由软件编程来实现的虚拟仪器测量功能
3、虚拟仪器的特点
软件是虚拟仪器的核心
虚拟仪器的性价比高
仪器厂商与用户之间的距离小 虚拟仪器具有良好的人机界面 虚拟仪器具有和其它设备互联的能力 虚拟仪器的硬、软件具有开放性、模块化、可重复使用
及互换性
9.2 虚拟仪器的硬件
虚拟仪器的硬件平台由计算机和I/O接口设备两部分组成。 I/O接口设备主要执行信号的输入采集、放大、模／数转换的 任务。 对于单台的虚拟仪器而言，系统所涉及的I/O接口设备是 数据采集卡；对于多台虚拟仪器组成仪器测量控制系统，所 涉及的I/O接口设备为总线，常用的总线类型有GPIB/GPIB 488.2总线、RS 232总线、VISA总线和VXI总线。
2）I/O接口仪器驱动程序
I/O接口仪器驱动程序完成特定外部硬件设备的扩展、驱动与通
信。
开发虚拟仪器需用到合适的软件工具，目前的虚拟仪器软件开 发工具有如下两类： ① 文 本 式 编 程 语 言 ， 如 visuaI C++ 、 Visual BASIC 、 labWindows／CVI等； ② 图形化编程语言如LabvIEW、HPVEE等。 这些软件开发工具为用户设计虚拟仪器应用软件提供了最大限 度的方便条件与良好的开发环境。