虚拟仪器集合

1、虚拟仪器概述、组成2、虚拟仪器分类3、虚拟仪器开发平台5、虚拟仪器应用4、常见的虚拟仪器演讲人：朱远，王俊杰，杨将，彭勇，王凯迪虚拟仪器-虚拟仪器简介姓名：朱远学号：15721735导师：许京荆虚拟仪器概述虚拟仪器（VirtualIntrument，简称VI）是20世纪初期出现的一种新的仪器，他以计算机为核心，将计算机与测量系统融合于一体，用计算机软件代替传统仪器面板的测量仪器。这种硬件功能的软件化，是VI的一大特征。操作人员在计算机显示屏上用鼠标和键盘控制一起的启动、运行和结束，完成被测信号的数据采集、信号分析、图谱显示、数据存储、数据回访及控制输出等功能。虚拟仪器组成虚拟仪器组成虚拟仪器是以计算机为载体的自动化测量与控制系统，用以对现实世界的各种物理量进行测量或者对物理过程进行控制。典型的虚拟仪器结构传统仪器虚拟仪器传统分析仪器与虚拟仪器比较与传统仪器相比，虚拟仪器最大的特点是其功能由软件定义，可以由用户根据不同的需求选择不同的软件，从而形成不同的虚拟仪器。当虚拟仪器用户需要改变仪器功能或需要构造新的仪器时，可以由用户自己去实现，不用重新购买新的仪器。而传统仪器的功能是固定无法更改的。充分体现了“软件即是仪器”的核心理念，打破了传统仪器“硬件为主体”的概念。虚拟仪器是计算机技术与仪器技术深层次结合产生的产物，是对传统仪器概念的重大突破，是仪器领域内的一次革命。虚拟仪器是继模拟化仪表、数字化、智能化仪器之后的新一代仪器，代表了当前测试仪器发展的方向之一。催生虚拟仪器的土壤芯片硬件软件网络总线虚拟仪器分类姓名：王俊杰学号：15721742导师：戴春祥常用虚拟仪器板卡目前针对不同的应用目的和环境，已设计了多种性能和用途的数据采集卡，包括PCI结构、PXI总线结构、USB总线结构、分布式系统结构、GPIB或串口设备结构、CRIO系统结构等。典型的虚拟仪器结构典型的虚拟仪器结构根据虚拟仪器所采用的信号测试硬件模块的不同，虚拟仪器可分为：（1）PC-DAQ数据采集卡利用计算机扩展槽和外部接口，将信号测量硬件设计为计算机插卡或外部设备，直接插接在计算机上，再配上相应的应用软件，组成计算机虚拟仪器测试系统。（2）PXI总线结构PCI总线的仪器拓展。这种虚拟仪器结构有一个带总线背板的多槽机箱，计算机被做成一个模块插在0槽中做控制器，其他槽中可以插各种数据采集模块。(3)USB总线结构数据采集装置挂在计算机外面，通过USB口向计算机传输数据，比较适合于笔记本电脑组成便携式的测试系统。USB数据采集装置有简单的模块，也有NI公司的CompactDAQ系统，其把一组信号调理和数据采集模块装在一个机箱内，机箱与计算机通过USB总线通信。（4）分布式系统结构这种虚拟仪器结构可以在工业现场把数据采集设备安装在被测试对象附近，通过计算机网络、串口或工业现场总线与计算机通讯。NI公司这种产品以FiledPoint和CompactFiledPoint模块为代表，后者尺寸更小，抗冲击和震动等性能更好。（5）GPIB或串口设备结构为了有效利用现有的技术资源和发挥传统仪器的某些优势，还可以采用GPIB或串口形式的虚拟仪器结构。（6）CRIO系统结构NI公司的CRIO，即紧凑型可重置输入输出，是一种小巧坚固的新型工业化控制和采集系统。虚拟仪器的开发平台姓名：杨将学号：导师：虚拟仪器软件的开发工具1、文本式编程语言：有C、VisualC++、VisualBasic等2、图形化编程语言：LabVIEW和Agilent公司的AgilentVEE等Labview介绍LabVIEW是实验室虚拟仪器集成环境(laboratoryVirtualInstrumentEngineeringWorkbench)的简称,是目前应用最广、发展最快、功能最强的图形化软件开发集成环境。LabVIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发出来的。下图是一个开发程序的界面。开发出来仅仅是一个软件，而虚拟仪器是软件和硬件共同下完成的。Labview的运用程序的构成所有的labview程序，就是虚拟仪器（VI）。包括（1）前面板（frontpanel）（2）流程图（blockdiagram）（3）图标/连结器(icon/connector)。前面板程序前面板用于设置输入数值和观察输出量，用于模拟真实仪表的前面板。在程序前面板上，输入量被称为控制（Controls），输出量被称为显示（Indicators）。控制和显示是以各种图标形式出现在前面板上，如旋钮、开关、按钮、图表、图形等，这使这得前面板直观易懂。下面是一个温度计程序流程图每一个程序前面板都对应着一段框图程序。框图程序用LabVIEW图形编程语言编写，可以把它理解成传统程序的源代码。框图程序由端口、节点、图框和连线构成。其中端口被用来同程序前面板的控制和显示传递数据，节点被用来实现函数和功能调用，图框被用来实现结构化程序控制命令，而连线代表程序执行过程中的数据流，定义了框图内的数据流动方向。上述温度计程序（ThermometerVI）的框图程序如下：图标/连结器图标/连接器是子VI被其它VI调用的接口。图标是子VI在其他程序框图中被调用的节点表现形式；而连接器则表示节点数据的输入/输出口，就象函数的参数。用户必须指定连接器端口与前面板的控制和显示一一对应。下面图示为温度计程序(ThermometerVI)的图标和连接器。连接器一般情况下隐含不显示，除非用户选择打开观察它。小程序常见的虚拟仪器-UG的二次开发姓名：彭勇学号：15721741导师：李宝福虚拟仪器应用-UG的二次开发姓名：王凯迪学号：15721736导师：黄宗南应用范围（1）机械装置检测（2）医学电子仪器（3）虚拟仪器技术与电器附件产品的性能测试（4）农业（5）教育虚拟仪器技术在汽车检测与诊断中的应用汽车检测是近年来随着汽车工业的迅猛发展而兴起的一项新技术。它通常是指汽车在不解体的情况下，综合利用检测技术和设备对车辆的技术状况、维修质量进行各项技术性能的测试、检查、诊断和做出鉴定的工作。虚拟仪器技术在教育方面的应用随着社会的不断进步，新技术也不断地涌现，传统仪器的应用越来越显露出了它自身的缺点。应用总结目前，虚拟仪器已经十分普及，而且规模也在不断地扩大。虚拟仪器技术经过二十几年的发展，如今正沿着总线与驱动程序标准化方向发展，正向硬件／软件模块化、编程平台图形化和精简模块的即插即用方向迈进。以开放式模块化仪器标准为基础的虚拟仪器标准也日趋完善。同时由于计算机技术和网络技术的迅猛发展，建立以虚拟仪器技术为基础的各种功能强大的、性能优良的先进仪器将越来越多，价格也会越来越低。因此使用虚拟仪器进行研究、设计、测试将成为一种不可阻挡的趋势。参考文献[1]张尔文,孙友松,周先辉.UG与ANSYS模型数据转换的方式及实例分析[J].机械制造与自动化,2007,（2）.[2]武文虎.基于UG与Ansys的CAD/CAE集成方法与应用[J].煤矿机械,2012,（9）.[3]安受铺,魏周宏.UG软件在我国的应用综述[J].机械应用与研究，1996，（4）.[4]吴家洲，吴波，杨叔子.UG软件的二次开发[J].机床与液压，2001.[5]范元勋，庄亚红，王华坤.UG二次开发工具的使用[J].机械制造与自动化，2003.[6]彭岳华，盛治华.基于UG软件开发平台的汽车产品开发[J].上海，2002，17（6）.[7]李继豪，崇凯.关于UG软件二次开发的研究[J].江苏，2004，（3）.[8]邵静茹.基于UG的液压支架双伸缩立柱参数化设计系统开发[D].山西：太原理工大学，2011.[9]DaraEntekhabi.UGSolutica.UG/OpenAPIProgrammer'sGuide.UnigraphicaSolutionInc.2001[10]LiuXinhua,LiQi,LiuYouhui,YinJilin.DevelopmentofaRapidDesignSystemforAerialWorkTruckSubframewithUGSecondaryDevelopmentFramework[J].ElsevierJournal,2011,15:2961-2965[11]王宇华,范彦斌,冯心海.UG软件在复杂外形零件CAD几何造型过程中的应用[J].佛山大学学报，1997，（2）.[12]李安泰.UG软件在数控加工中的应用[J].电子工艺技术，2007，（2）.谢谢大家！！