虚拟仪器工程平台

LabVIEW

介绍

虚拟仪器工程平台

Tag

：

虚拟仪

LabVIEW

介绍

 - - 

器

LabVIEW 

虚拟仪器是一种全新的仪器概念，在自动化检测领域的应用正方兴未艾，而

 NI

（

 National Instruments 

）公司的实验室

虚拟仪器工程工作平台

 LabVIEW

（

Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench 

）是科学家和工程师们进行

虚拟仪器应用开发的首选工作平台。为了介绍虚拟仪器和

 LabVIEW

的一些相关背景知识，本文将自己本科毕业设计论

文中的一部分作了少许改动呈现于此（呵呵，其实是偷懒），希望能给未接触

过虚拟仪器和

LabVIEW

的人一些感性认识。

1

虚拟仪器

1.1

传统电子仪器的弱点

传统电子仪器主要由三大模块组成：即对被测信号的采集与控制、分析与

处理、测量结果的表达与存储。传统电子

仪器的这些功能块都是以硬件或者固化的软件的形式存在的，因此具有以下弱点：

1) 

灵活性和可扩展性差：传统电子仪器是一套自封闭系统，具有固定的用户界面、组成模块和数据处理功能。

例如仪器面板由固定的输入、输出信号接插件、旋钮、按钮、显示仪表、显示面板等组成，仪器内部由传感

器、信号处理器、

 A/D 

和

 D/A 

转换器、微处理器、存储器和内部总线等专门化的电路组成。然而，用户有时只

需要用到仪器中的一小部分功能，或者作其他功能使用时却达不到所需指标，而用户无法改动厂家固定好的仪

器模块，灵活性和可扩展性差。

2) 

成本高，技术更新慢：传统电子仪器价格昂贵，动辄几十万上百万人民币。开发周期长，技术更新慢，而且

存在元器件老化等问题，维护费用高，使用寿命短。

3)

数据显示、分析和存储功能不够强大：传统电子仪器的图形显示界面比较小，依靠人工读取

数据，从中获得的信息量小。由于硬件设备的限制，往往无法实现更灵活、更特殊的数据分析功能，更难以进

行数据编辑、存储、打印等功能。

1.2

虚拟仪器的概念

如上所述，传统电子仪器存在的诸多弱点使传统仪器已渐渐不能满足工业自动化和测量领域的需要。随着计算

机技术日新月异的飞速发展，计算机强大的数据处理能力使得它的应用范围越来越广。

1986 

年，美国

NI 

公司

（

N

ational Instruments 

）提出虚拟仪器的概念，以“软件即仪器”为口号，彻底打破了传统电子仪器只能由生

产厂家定义，用户无法改变的局面，从而引起仪器和自动化工业的一场革命。

简单地说，虚拟仪器技术就是利用计算机技术实现的对测控系统的抽象。平常使用的示波器、数字万用表、信

号发生器、数据记录仪，以及传感器等传统仪器，都可使用通用计算机和专用的控制器和显示器来模拟，实现

向虚拟仪器的转变。例如图

 1 

就是一个虚拟仪器正在运行时的截图，从外观看与实际仪器无二：