虚拟仪器概述
据“国际自动化仪表”杂志1999年预测：到21世纪前十年，全世界将有 50%的仪器仪表为虚拟仪器，其生产厂家将超过千家，产品将达到数千种。 市场占有率将达到电测仪器仪表的50%以上。
PPT文档演模板
2020/12/5
虚拟仪器概述
1.1 虚拟仪器的概念
传统仪器 厂商定义功能
虚拟仪器 用户定义功能
PPT文档演模板
2020/12/5
虚拟仪器概述
仪器技术的发展过程
虚拟仪器是在计算机上显示传统仪器面板，它将 硬件电路完成的信号调理和处理功能由计算机程序完 成。
PPT文档演模板
2020/12/5
框图窗口 前面板窗口
图标
PPT文档演模板
2020/12/5
虚拟仪器概述
控件选板
PPT文档演模板
2020/12/5
虚拟仪器概述
控件选板
n 控件选板在前面板显示，它包含创建前面板 时可用的全部对象。控件选板中的基本常用 控件可以以现代（modern）、经典 （classic）和系统（system）三种风格显 示。
n 当鼠标移到某个对象或函数上时，上下 文帮助窗口就会显示相应的帮助信息。
PPT文档演模板
2020/12/5
虚拟仪器概述
联机帮助文档
PPT文档演模板
2020/12/5
虚拟仪器概述
联机帮助文档
n 当单击Context Help窗口中Detailed help会弹出相应的完整的帮助信息。这 是一个Windows标准风格的帮助窗口， 包含了LabVIEW全部的帮助信息。
n 在北京正负电子对撞机二期工程北京谱仪慢控制系 统中，大约有30种物理量共7000多点的现场数据点 需要实时采集控制和分析记录等。
PPT文档演模板
2020/12/5
虚拟仪器概述
PPT文档演模板
2020/12/5
虚拟仪器概述
1.4 LabVIEW的发展历程
PPT文档演模板
2020/12/5
虚拟仪器概述
n LabVIEW程序被称为VI（Virtual Instrument），即虚拟仪器。
n LabVIEW的核心概念就是“软件即是仪 器”，即虚拟仪器的概念。
n LabVIEW还包含了大量的工具与函数用 于数据采集、分析、显示与存储等。
PPT文档演模板
2020/12/5
虚拟仪器概述
1.3 LabVIEW可以做什么?
n 可以选择View->Tools Palette选项来 显示工具选板
PPT文档演模板
2020/12/5
虚拟仪器概述
善用LabVIEW联机帮助
n LabVIEW为用户提供了非常全面的帮助 信息，有效地利用帮助信息是快速掌握 LabVIEW的一条捷径。
n LabVIEW提供了各种获取帮助信息的方 法，包括实时上下文帮助（Show Context Help）、联机帮助、LabVIEW范 例查找器（Find Examples）、网络资源 （Web Resources）等。
2020/12/5
虚拟仪器概述
1.1 虚拟仪器的概念
虚拟仪器指的是具有虚拟仪器面板的个人 计算机仪器。它由通用个人计算机、模块 化功能硬件和控制软件所组成。操作人员 通过友好的图形用户界面以及图形化编程 语言来控制仪器的运行，以完成对被测试 量的采集、分析、判断、显示、存储以及 数据生成。
PPT文档演模板
虚拟仪器概述
PPT文档演模板
2020/12/5
虚拟仪器概述
引子
n 所有的测量仪器主要功能可由①数据采 集②数据测试和分析③结果输出显示等 三大部分组成，其中数据分析和结果输 出完全可由基于计算机的软件系统来完 成，因此只要另外提供一定的数据采集 硬件，就可构成由计算机组成的测量仪 器。
PPT文档演模板
信号调理 GPIB 接口仪器
数据采集卡 GPIB接口卡
串行口仪器/PLC
VXI 仪器
PC机或工作 站虚拟仪器 软件开发平台
现场总线（Fieldbus）设备
虚拟仪器构成框图
2020/12/5
虚拟仪器器概述
一些常用的虚拟仪器板卡
DAQ Card
PPT文档演模板
PPT文档演模板
2020/12/5
虚拟仪器概述
控件属性
n 前面板中的每个控件都有 自己的属性，如控件的颜 色、最大最小值、显示精 度和方式等。许多属性都 可以根据不同的需要进行 编辑。右击前面板任何一 个控件选择Properties选 项就可以弹出该控件的属 性配置窗口。
PPT文档演模板
2020/12/5
虚拟仪器概述
仪器技术的发展过程
第一代：模拟式仪器仪表
如指针式电流、电压、万用表、模拟式信号产生 器等，它们对测量结果进行指示的基本结构是电磁机 械式结构。
第二代：数字化仪器
如数字电压表、数字频率计、数显表、记忆示波 器等。它是将模拟信号的测量转为数字信号的测量， 并以数字方式输出和显示结果。
PPT文档演模板
n 你也可以选择主菜单Help->Search the LabVIEW Help选项打开它。
PPT文档演模板
2020/12/5
虚拟仪器概述
范例查找器
PPT文档演模板
2020/12/5
虚拟仪器概述
范例查找器
n LabVIEW提供了大量的范例，这些范例 几乎包含了LabVIEW所有功能的应用实 例，并提供了大量的综合应用实例。
PPT文档演模板
2020/12/5
虚拟仪器概述
1.3 LabVIEW可以做什么?
n LabVIEW不仅可以用来快速搭建小型自动化测 试测量系统，还可以被用来开发大型的分布式 数据采集与控制系统。
n 在美国Lawrence Livermore国家实验室，一个花费 2000万美金的极为复杂的飞秒激光切割系统就是基 于LabVIEW开发的。
2020/12/5
虚拟仪器概述
仪器技术的发展过程
第三代：智能仪器
内置有微处理器，能进行自动测试并具有一定的 数据处理功能。其功能模块是硬件和固化的软件，灵 活性差。 第四代：虚拟仪器
是计算机技术、数据通信技术和测量技术相结合 的产物，它几乎克服了传统硬件化仪器的所有缺点， 是测试仪器的发展方向。
PPT文档演模板
n 软件技术是虚拟仪器的核心技术。常用 的仪器用开发软件有LabVIEW、 LabWindows/CVI、VEE等等，其中以 LabVIEW应用最为广泛。
PPT文档演模板
2020/12/5
虚拟仪器概述
1.2 什么是LabVIEW?
n LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一种用图标代替文 本行创建应用程序的图形化编程语言。
PPT文档演模板
2020/12/5
虚拟仪器概述
实时上下文帮助窗口
PPT文档演模板
显示VI 路径
锁定上下 文相关帮 助
2020/12/5
更多帮助 信息
单击此处访问 更详细的联机 帮助
虚拟仪器概述
实时上下文帮助窗口
n 选择菜单栏中Help->Show Context Help选项或按下Ctrl+H，就会弹出 Context Help窗口。
PPT文档演模板
2020/12/5
虚拟仪器概述
(1) 输入控件（Controls）和显示控件（Indicator）
n 前面板中的一些控件既可以作为输入控 件也可以做作为显示控件。右击控件， 选择Change to Indicator或Change to Control可以进行输入控件与显示控 件之间的切换。
虚拟仪器概述
编辑程序框图
n 程序框图是图形化源代码的集合，这种 图形化的编程语言也称为G语言。
n 在菜单栏中选择Help->Find Examples 选项可以打开范例查找器。
PPT文档演模板
2020/12/5
虚拟仪器概述
编辑前面板
n LabVIEW中的前面板是图形化的人机界 面，利用控件选项板提供的各种控件可 以所见即所得地编辑丰富多彩的人机界 面。
PPT文档演模板
2020/12/5
虚拟仪器概述
n LabVIEW在测试、测量和自动化等领域具有最 大的优势，因为LabVIEW提供了大量的工具与 函数用于数据采集、分析、显示和存储。
n 用户可以在数分钟内完成一套完整的从仪器连 接、数据采集到分析、显示和存储的自动化测 试测量系统。
n 它被广泛地应用于汽车、通信、航空、半导体、 电子设计生产、过程控制和生物医学等各个领 域。
PPT文档演模板
2020/12/5
虚拟仪器概述
VI 软件使得开发与维护费用降至最低
技术更新周期短(1～2年) 关键是软件
价格低、可复用与可重配置性强 用户定义仪器功能
开放、灵活，计算机技术同步发展 与网络及其它周边设备互联
传统仪器 开发与维护开销高 技术更新周期长(5～10年)
关键是硬件 价格昂贵
2020/12/5
虚拟仪器概述
1.1 虚拟仪器的概念
在虚拟仪器当中，PC机并不仅仅是起了显 示器的作用。虚拟仪器是把仪器的部分功 能软件化，封装形成模块，以供调用(即实 现软件功能的即插就用，Plug & Play)； 而系统必要的一些硬件，如数据采集电路 等也设计成各种功能模块，即各种硬件插 卡，以供选用。
2020/12/5
虚拟仪器概述
(2) 虚拟仪器的发展现状
国外：20世纪80年代以来，NI公司研制和推出了多种总线系统的虚拟仪器， 其代表产品LabVIEW图形编程系统已广泛使用。随后HP公司也推出了 HPVEE编程系统。后来世界上又陆续百家公司如Tektronix公司、Racal公 司也相继推出了各自的产品。 1988年，全球只有5家制造商推出的30余种产品；1994年，已有90余家近 1000多种产品问世。
智能仪器与虚拟仪器综合设计
第一章 绪论1.1 虚拟仪器概述测量仪器发展至今，大体经历了四代历程，即模拟仪器、分立元件式仪器、数字化仪器和智能仪器。
由于微电子技术、计算机技术、通信技术、网络技术的高度发展及其在电子测量技术与仪器上的应用，新的测试理论、新的测试方法、新的测试领域以及新的仪器结构不断出现，在许多方面已经突破了传统仪器的概念，电子测量仪器的功能和作用已经发生了质的变化，其中计算机处于核心地位，计算机软件技术和测试系统更紧密地结合成一个有机整体，导致仪器的结构、概念和设计观点等也发生了突破性的变化。
在这种背景下，美国国家仪器公司（National Instruments）在20世纪80年代最早提出虚拟仪器（Virtual Instrument）的概念，同时推出了用于虚拟仪器开发的工程软件包LabVIEW。
NI公司宣称“The Software is the Instrument”，即“软件就是仪器”。
在这里，计算机是虚拟仪器的核心设备，该仪器的功能是通过软件仿真实现的。
它将传统仪器由硬件电路实现的数据分析处理与显示功能，改由功能强大的计算机来执行，所以计算机是其核心；当计算机与适当的I/O接口设备配置完毕，虚拟仪器的硬件平台就被确定，此后软件就成为仪器的关键部分，这也是“软件就是仪器”之说的来由。
这意味着只要按照测量原理，采用适当的信号分析技术与处理技术，编制某种测量功能的软件就可构成该种功能的测量仪器。
虚拟仪器的出现是仪器发展史上的一场革命，代表着仪器发展的最新方向和潮流，对科学技术的发展和工业生产的进步将产生不可估量的影响，同时对改善高校实验教学仪器设备，提高教学质量也是一个福音。
LabVIEW（Laboratory Virtual instrument Engineering）是一种图形化的编程语言，它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。
利用它可以方便地建立自己的虚拟仪器，其图形化的界面使得编程及使用过程都生动有趣。
虚拟仪器与传统仪器的区别与联系
虚拟仪器与传统仪器的区别与联系
所谓虚拟仪器是基于计算机的软硬件测试平台，它可代替传统的测量仪器，如示波器，逻辑分析仪，信号发生器，频谱分析仪等；可集成于自动控制，工业控制系统；可自由构建成专有仪器系统。
它由计算机，应用软件和仪器硬件组成。
无论哪种虚拟仪器系统，都是将仪器硬件搭载到笔记本电脑，台式
PC 或工作站等各种计算机平台（甚至可以是掌上电脑）加上应用软件而构成的。
虚拟仪器通过软件将计算机硬件资源与仪器硬件有机的融合为一体，从而把计算机强大的计算处理能力和仪器硬件的测量，控制能力结合在一起，大大缩小了仪器硬件的成本和体积，并通过软件实现对数据的显示、存储以及分析处理。
从发展史看，电子测量仪器经历了由模拟仪器、智能仪器到虚拟仪器，由于计算机性能以摩尔定律（每半年提高一倍）飞速发展，已把传统仪器远远抛到后面，并给虚拟仪器生产厂家不断带来较高的技术更新速率。
虚拟仪器技术的优势在于可由用户定义自己的专用仪器系统，且功能灵活，很容易构建，所以应用面极为广泛。
尤其在科研、开发、测量、检测、计量、测控等领域更是不可多得的好工具。
虚拟仪器技术先进，十分符合国际上流行的硬件软件化的发展趋势，因而常被称作软件仪器。
它功能强大，可实现示波器、逻辑分析仪、频谱仪、信号发生器等多种普通仪器全部功能，配以专用探头和软件还可检测特定系统的参数，如汽车发动机参数、汽油标号、炉窑温度、血液脉搏波、心电参数等多种数据；它操作灵活，完全图形化界面，风格简约，符合传统设备的使用习惯，用户不经培训既可迅速掌握操作规程；它集成方便，不但可以和高速数据采集设备构成自动测量系统，而且可以和控制设备构成自动控制系统。
在仪器计量系统方面，示波器、频谱仪、信号发生器、逻辑分析仪、电压。
虚拟仪器的结构和组成方式
虚拟仪器的结构和组成方式虚拟仪器是一种基于计算机技术和软件算法的仪器模拟和模型仿真系统，具有与传统仪器相同的功能和性能。
它由计算机硬件、软件以及人机交互界面等组成，充分利用计算机的强大计算能力和灵活性，实现了仪器的功能和性能仿真。
虚拟仪器的结构可以分为三个主要部分：前端接口、数据处理单元和用户界面。
前端接口用于连接真实世界的物理量和虚拟仪器系统，通常通过传感器、电缆或网络等方式与被测对象或其他外部设备进行连接。
数据处理单元是虚拟仪器系统的核心部分，它包括了数据采集、信号处理、数据分析和控制等功能模块，通过这些模块可以对输入的数据进行处理和分析。
用户界面是虚拟仪器系统与用户进行交互的部分，它提供了直观的操作界面和友好的用户体验，使用户可以方便地控制和监测虚拟仪器系统。
虚拟仪器的组成方式主要包括软件虚拟仪器和硬件虚拟仪器两种。
软件虚拟仪器是通过计算机软件来模拟实现仪器的功能和性能，它能够根据用户的需求进行自定义配置和功能扩展。
软件虚拟仪器通常包括了仪器模型、算法库、数据处理算法和用户界面等组件，通过这些组件的协同工作，实现了对被测对象进行测量、控制和分析等功能。
硬件虚拟仪器是通过硬件电路和逻辑器件来实现仪器的功能和性能，它通常由模拟电路、数字电路和控制器等组件构成，通过这些组件的连接和配置，实现了对被测对象进行数据采集、信号处理和控制等功能。
虚拟仪器的结构和组成方式使得它具有了许多传统仪器所不具备的优势。
首先，虚拟仪器具有更高的灵活性和可扩展性，可以根据实际需求进行自定义配置和功能扩展，而传统仪器通常具有固定的功能和性能。
其次，虚拟仪器可以实现多种测量和控制功能的集成，不仅可以满足单一仪器的需求，还可以实现多个仪器的功能集成，提高了仪器的综合性能。
再次，虚拟仪器具有更高的精度和准确性，由于采用了先进的算法和模型，可以提供更为精确的测量结果和控制效果。
最后，虚拟仪器可以实现远程控制和监测，通过网络和互联网等通信技术，可以实现对远程被测对象的测量和控制，提高了仪器的适用范围和便利性。
虚拟仪器VirtualInstrument1虚拟仪器的基本概念
单步步过 单击此按钮，按节点顺序单步执行程序 （不进入循环，SunVI内部）。 按钮 单步步出 单击此按钮，退出单步执行，进入暂停 状态。 按钮 文本字体 设置按钮
点击右边的小按钮将弹出一个下拉式的列表， 该列表可以设置字体的格式。
对齐列表 框
1
数字选板 提供各种数值控制和指示控件，如滑动 杆、滚动条、旋钮、转盘和数值显示框 等。 布尔量 提供各种布尔型的控制和指示控件。包 含各种开关、按钮以及指示灯等。
2
3
字符串和 用于创建文本输入框和标签、输入和返 路径 回文件或目录的地址。 数组 和簇 数组和簇的控制和显示控件。
4
5
列表和 表格
表格形式数据的控制和显示控件。
LabVIEW
首先提出虚拟仪器概念的是美国国家仪器 公司，（National Instruments，简称NI）， NI公司推出的虚拟仪器平台LabVIEW是目 前得到广泛应用的虚拟仪器开发环境。
LabVIEW中开发的应用程序称为虚拟仪器 （Virtual instruments）程序，简称VI。(虚 拟仪器的每个程序的扩展名为.VI）
窗口平移 使用该工具就可以不需要使用滚动条 工具 而在窗口中平移。
设置／清除 使用该工具在VI的框图程序中设置断点。若 断点工具 使用该工具在已设置断点处点击，则可以清 除断点。
6
7
8
数据探针 可在框图程序上的数据流线上设置探针。通
过探针窗口来观察该数据流线上的数据变化 状况。
9
颜色提取 使用该工具来获取已染色对象的颜色， 用于编辑其他的对象。
GPIB
Serial
虚拟仪器的使用PPT课件
第26页/共94页
测量步骤：
1 选中虚拟仪器工具栏上的IV分析仪 2 放置IV分析仪到电路中 3 在IV分析仪的控制面板的元件中选择相应的 晶体管类型
第27页/共94页
练习3－9 利用IV分析仪测试二极管1N4148、三极管BC107BP 场效应管2N7000的伏安特性
Multisim 9提供的双通道 示波器与实际的示波器外观和 基本操作基本相同，该示波器 可以观察一路或两路信号波形 的形状，分析被测周期信号的 幅值和频率，时间基准可在秒 直至纳秒范围内调节。示波器 图标有6个连接点：A通道输入 正负极、B通道输入正负极、外 触发端T正负极.
XSC1
A +_
B +_
第1页/共94页
软件中，虚拟仪器的都有图标，符号和仪器面板3个外观图
符号图
图标
第2页/共94页
仪器面 板
3.1.2 虚拟仪器的主要特点
仿真的同时可以改变设置 仿真的同时重新连接仪器端子 在一个电路图中可以使用多个同样的仪器 仪器的设置和显示数据可以与电路图一起保存 仪器面板可以根据屏幕分辨率和显示模式自动改变大小
20Hz～100kHz。
面板最上方给出测量失真度的提示信息和测量值。 Fundamental Freq（分析频率）处可以设置分析频率值；选择分析THD （总谐波失真）或SINAD（信噪比），单击Set按钮，打开设置窗口如图所示， 由于THD的定义有所不同，可以设置THD的分析选项。
第34页/共94页
泰克数字示波器 •测量笔 •基于LabVIEW仪器：LabVIEW的麦克风，扬声器、信号分析仪和信号发生器
第4页/共94页
虚拟仪器的结构和组成方式
虚拟仪器的结构和组成方式虚拟仪器是一种基于计算机技术的仪器系统，它通过软件模拟实际仪器的功能和性能，提供了一种更加灵活、便捷、可扩展的测试和测量解决方案。
虚拟仪器的结构和组成方式可以分为硬件和软件两个方面。
在硬件方面，虚拟仪器通常由计算机、数据采集卡和外部传感器等组成。
计算机是虚拟仪器的核心部件，它负责处理数据、控制仪器和显示测量结果。
数据采集卡是连接计算机和外部传感器的接口，它负责将传感器采集到的模拟信号转换成数字信号，并传输给计算机进行处理。
外部传感器包括温度传感器、压力传感器、光电传感器等，它们负责将被测量物理量转换成电信号，并通过数据采集卡传输给计算机。
在软件方面，虚拟仪器通常由测量和控制软件组成。
测量软件用于采集、处理和显示测量数据，它可以提供多种测量方式和数据处理算法，同时支持数据的保存和导出。
控制软件用于控制外部设备和执行测量操作，它可以实现自动化测试、远程控制和仪器校准等功能。
虚拟仪器的软件通常具有友好的用户界面，使操作简单直观，并提供了丰富的测量和分析工具，满足不同应用领域的需求。
虚拟仪器的优势在于其灵活性和可扩展性。
由于虚拟仪器的核心是计算机和软件，因此可以根据实际需求选择适合的硬件配置和软件功能。
同时，虚拟仪器的软件可以进行升级和更新，以适应新的测量要求和技术发展。
此外，虚拟仪器还可以与其他仪器和设备进行联网，实现数据共享和远程控制，提高工作效率和数据的可靠性。
虚拟仪器的应用领域非常广泛。
它可以用于科学研究、工业过程控制、医疗诊断、环境监测等领域。
在科学研究中，虚拟仪器可以提供高精度的测量和分析工具，帮助科学家进行实验和数据处理。
在工业过程控制中，虚拟仪器可以实现自动化生产和质量控制，提高生产效率和产品质量。
在医疗诊断中，虚拟仪器可以进行生物信号的采集和分析，帮助医生进行疾病诊断和治疗。
在环境监测中，虚拟仪器可以实时监测环境参数，并生成相应的报告和预警，保护环境安全和人民健康。
毕业设计207 虚拟仪器技术
4 虚拟仪器技术4.1 虚拟仪器的概念[22-23]虚拟仪器(Virtual Instrument，简称VI)是日益发展的计算机硬件、软件和总线技术在向其他技术领域密集渗透的过程中，与测试技术和仪器技术密切结合，共同孕育出的一项新成果。
其核心是：以计算机作为仪器的硬件支撑，充分利用计算机独具的运算、存储、回放、调用、显示以及文件管理等智能式的功能，把传统仪器的专业化功能软件化，使之与计算机结合起来，用户可以通过友好的图形界面来操作这台计算机，就像在操作自己定义，自己设计的一台单个仪器一样，从而完成对被测量的采集、分析、判断、显示、数据存储等。
虚拟仪器可代替传统的测量仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器、频谱分析仪等；可集成于自动控制、工业控制系统；可自由构建成专有仪器系统。
无论哪种虚拟仪器系统，都是将仪器硬件搭载到笔记本电脑、台式PC机或工作站等各种计算机平台(甚至可以是掌上电脑)加上应用软件而构成的。
图4.1是虚拟仪器的外观图。
图4.1 虚拟仪器外观图Fig.4.1 Face of virtual instrument给定计算机的运算能力和必要的仪器硬件之后，构造和使用VI的关键在于应用软件，这是因为应用软件为用户构造或使用VI提供了集成开发环境、高水平的仪器硬件接口和用户接口。
基于软件在VI技术中的重要作用，美国国家仪器公司(National Instrument，简称NI)提出的“软件即仪器”(The Software is the Instrument)形象地概述了软件在VI中的重要作用。
一套虚拟仪器系统就是一台工业标准计算机或工作站配上功能强大的应用软件、低成本的硬件（例如插入式板卡）及驱动软件，他们在一起共同完成传统仪器的功能。
虚拟仪器代表着从传统硬件为主的测量系统到以软件为中心的测量系统的根本性转变，虽然PC机和集成电路技术在过去的20年里有显著的发展和提高，但是，软件才是在功能强大的硬件基础上创建虚拟仪器系统的真正关键所在。
虚拟仪器技术的应用及发展
浅谈虚拟仪器技术的应用及发展摘要：虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。
灵活高效的软件能帮助您创建完全自定义的用户界面，模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成，标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。
这也正是ni近30年来始终引领测试测量行业发展趋势的原因所在。
关键词：虚拟仪器滤波一、虚拟仪器技术概述虚拟仪器（virtual intrument，简称vi）是计算机技术与仪器技术深层次结合产生的全新概念的仪器，是对传组仪器概念的重大突破，是仪器领域内的一次革命。
虚拟仪器是继第一代仪器——模拟式、仪表器二代仪器——分立元件式仪表、第三代仪器——数字式仪器、第四代仪器——智能化仪器之后的新一代仪器。
虚拟仪器是在计算机的显示屏上虚拟了传统仪器面板的计算机化仪器，它尽可能多的将原来由硬件电路完成的信号调理和信号处理的功能，代替为计算机的程序来完成。
这种硬件功能软件化，是虚拟仪器的一大特征。
操作人员在计算机的屏幕上利用指点设备操作虚拟的仪器，就象操作真实的仪器一样，完成对被测量的采集、显示、分析、处理、存储及数据生成。
是一种以计算机和测试模块的硬件为基础、以计算机软件为核心所构成的，并且在计算机屏幕上显示虚拟的仪器面板，可由用户软件来定义仪器功能的仪器。
虚拟仪器系统可以广泛地应用在通讯、自动化、半导体、航空、电子、电力、生化制药、和工业生产等各种领域。
现有的虚拟仪器系统按硬件工作平台主要可分为基于pc总线的虚拟仪器、基于vxi 的虚拟仪器、基于pxi的虚拟仪器，所应用场合不同各有其特点。
虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。
灵活高效的软件能帮助您创建完全自定义的用户界面，模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成，标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。
这也正是ni近30年来始终引领测试测量行业发展趋势的原因所在。
实验虚拟仪器基础——NIELVIS入门
5）虚拟仪器（NI ELVIS）基础实验[实验目的]1．了解虚拟仪器概念2．学习NI ELVIS软面板仪器的使用，并进行实际测量3．了解G语言，LabVIEW编程初步[实验原理]一．虚拟仪器简介1．软件即仪器虚拟仪器（Virtual Instrument，简称VI）是基于计算机的软硬件测试平台。
虚拟仪器技术的优势在于可由用户定义自己的专用仪器系统，且功能灵活，很容易构建，所以应用面极为广泛。
20世纪80年代，随着计算机技术的发展，个人电脑可以带有多个扩展槽，就出现了插在计算机里的数据采集卡。
它可以进行一些简单的数据采集，数据的后处理由计算机软件完成，这就是虚拟仪器技术的雏形。
1986年，美国National Instruments公司（简称NI公司）提出了“软件即仪器”的口号，推出了NI-LabVIEW开发和运行程序平台，以直观的流程图编程风格为特点，开启了虚拟仪器的先河。
2．与传统仪器比较虚拟仪器∙使用者定义功能∙软件定义的界面∙网络/互联网的连接传统仪器∙制造商定义功能∙固定的界面∙有限的扩展功能3．LabVIEW图形化开发环境LabVIEW是一种图形化的编程语言和开发环境。
它功能强大且灵活，包含内容丰富的数据采集、分析、显示和存储工具。
LabVIEW用于实现对实际物理量的采集、分析和表达，利用它可以方便快捷地建立自己的虚拟仪器。
以LabVIEW为代表的图形化程序语言，又称为G语言。
使用这种语言编程时，基本上不需要编写程序代码，而是“绘制”程序流程图。
LabVIEW与虚拟仪器有着紧密联系，在LabVIEW中开发的程序都被称为VI（或虚拟仪器），其扩展名为vi。
VI包括三个部分：前面板（Front Panel）、程序框图（Block Diagram）和图标/连接器（Icon and Connector Pane）。
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，输入量称为控制器（Control），输出量称为显示器（Indicator）。
第7章 虚拟仪器系统
7.1 概述 7.2 虚拟仪器的结构 7.3 虚拟仪器软件开发平台 7.4 基于LabVIEW的数据采集方法
1
7.1 概述
7.1.1 虚拟仪器的概念 7.1.2 虚拟仪器的特点 7.1.3 虚拟仪器的发展前景
2
7.1.1 虚拟仪器的概念
1) 虚拟仪器的定义 (VI,Virtual Instruments) 由测试硬件完成信号的采集与控制，而将信号分
模块化
扫描 测试系统
专用 测试系统
GPIB 仪器系统
模块化 仪器系统
软件仪器自定义 型
特定设计专用型 台式仪器积木型 模块仪器集成型
12
7.1.1 虚拟仪器的概念
13
7.1.2 虚拟仪器的特点
虚拟仪器彻底改变了传统仪器由生产厂家定义 功能的模式，而是在少量附加硬件的基础上，由用 户定义仪器功能。因为它的运行主要依赖软件，所 以修改或增加功能、改善性能都非常灵活，也便于 利用PC的软硬件资源和直接使用PC的外设和网络功 能。虚拟仪器不但造价低，而且通过修改软件可增 加它的适应性，进而延长它的生命周期，是一种具 有很好发展前景的仪器。与传统仪器相比，虚拟仪 器具有高效、开放、易用灵活、功能强大、性价比 高、可操作性好等明显优点。
17
7.1.2 虚拟仪器的特点
图形化编程环境；为多操作系 统和设备编译代码；广泛的应用。
18
7.1.2 虚拟仪器的特点
19
7.1.2 虚拟仪器的特点
20
7.1.2 虚拟仪器的特点
21
7.1.2 虚拟仪器的特点
22
7.1.2 虚拟仪器的特点
传统仪器：厂商定义，用户无法更改。
23
化工生产流量测控