上濟文通大￥ 机械与动力工程学院 虚拟仪器独立实验实验指号书 器技术发展的新动力，使其展现出更强大的优势。 2)扩展性强 虚拟仪器的软硬件平台使得工程师和科学家们不再局限于固有的、封闭的技术 之中。得益于软件的灵活性，只需更新计算机或测量硬件，就能以最少的硬件 投资和极少、甚至无需软件上的升级即可改进的整个测试系统。 3)开发时间少 在驱动和应用两个层面上，虚拟仪器高效的软件构架能与计算机、仪器仪表和 通讯方面的最新技术结合在一起。 4)出色的集成 虚拟仪器技术从本质上说是一个集成的软硬件概念。随着产品在功能上不断地 趋于复杂，工程师们通常需要集成多个测量设备来满足完整的测试需求，而连 接和集成这些不同设备总是要耗费大量的时间。虚拟仪器软件平台为/O设备 提供了标准的接口，帮助用户轻松地将多个测量设备集成到一个系统之中，减 少了任务的复杂性。 2、 LabVIEW与虚拟仪器 目前广泛应用的虚拟仪器开发工具中按技术类型可分为两类：面向对象的编程技术和图 形编程技术。两者在虚拟仪器开发中都有应用，各有所长。 可视化编程语言环境Visual C+、Visual Basic等属于前者，均可以用来开发虚拟仪器 的配套软件，但与图形编程语言相比，编程难度较大，开发周期较长且不易进行更改、升级 和维护等。 而图形编程语言具有容易入门、编程简单、开发周期短等特点，开发出的应用程序界面 美观，功能强大，正日益成为主流。较为流行的有NI公司的LabVIEW和HP公司的VEE 等软件，此外还有Lookout、BridgeVIEW和LabWINDOWS/CVI等。其中最为常用的就是 LabVIEW,目前其版本己经发展到8.5版。 (I)LabVIEW简介 LabVIEW的发展历史 在80年代初，几乎所有的仪器控制程序都是用BASIC语言开发的，几乎所有使用可编 程仪器的实验室在搭建测试系统时，仪器控制器的主导语言都是BASIC。所有使用仪器的 工程师和技术人员都得做编程工作，与所有的文本编程语言一样，使用BASIC语言进行仪 器编程的过程是单调、繁琐而乏味的。 National Instruments公司的编程团队注意到了这些现象，它们试图开发一种用于开发仪 器控制程序的新工具，减轻工程师和科学家们的负担。National Instruments公司的创始人Jim Truchard和Jeff Kodosky博士，以及Jack MacCrisken顾问便着手开发这种软件工具。 LbVI正W最初的概念来源于一个大型测试系统，该系统用于测试海军的声纳定位仪传 感器，该系统的主要缺点是需要投入极长的编程时间（超过18个工作年），使用者想做任何 改动都得懂得面板上的复杂方法。Kodosky重新定义了该测试系统的概念，提出了虚拟仪器 的仪器软件分层体系的概念，即一个虚拟仪器可由若干较低层的虚拟仪器组成，低层虚拟仪 器代表了最基本的软件结构模块，负责计算和输入输出操作。虚拟仪器的概念是核心概念， 而且这个概念最终包含在这个产品的名称中，该产品最终命名为LabVIEW,即Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench(实验室虚拟仪器工程工作平台)的首字母缩写组 合。工程师在设计系统时常常要绘制框图，而LabVIEW所体现的一大革新就是将框图转化 -2-机械与动力工程学院 虚拟仪器独立实验实验指导书 - 2 - 器技术发展的新动力，使其展现出更强大的优势。 2) 扩展性强 虚拟仪器的软硬件平台使得工程师和科学家们不再局限于固有的、封闭的技术 之中。得益于软件的灵活性，只需更新计算机或测量硬件，就能以最少的硬件 投资和极少、甚至无需软件上的升级即可改进的整个测试系统。 3) 开发时间少 在驱动和应用两个层面上，虚拟仪器高效的软件构架能与计算机、仪器仪表和 通讯方面的最新技术结合在一起。 4) 出色的集成 虚拟仪器技术从本质上说是一个集成的软硬件概念。随着产品在功能上不断地 趋于复杂，工程师们通常需要集成多个测量设备来满足完整的测试需求，而连 接和集成这些不同设备总是要耗费大量的时间。虚拟仪器软件平台为 I/O 设备 提供了标准的接口，帮助用户轻松地将多个测量设备集成到一个系统之中，减 少了任务的复杂性。 2、 LabVIEW 与虚拟仪器 目前广泛应用的虚拟仪器开发工具中按技术类型可分为两类：面向对象的编程技术和图 形编程技术 。两者在虚拟仪器开发中都有应用，各有所长。 可视化编程语言环境 Visual C++、Visual Basic 等属于前者，均可以用来开发虚拟仪器 的配套软件，但与图形编程语言相比，编程难度较大，开发周期较长且不易进行更改、升级 和维护等。 而图形编程语言具有容易入门、编程简单、开发周期短等特点，开发出的应用程序界面 美观，功能强大，正日益成为主流。较为流行的有 NI 公司的 LabVIEW 和 HP 公司的 VEE 等软件，此外还有 Lookout、BridgeVIEW 和 LabWINDOWS/CVI 等。其中最为常用的就是 LabVIEW，目前其版本已经发展到 8.5 版。 (1) LabVIEW 简介 LabVIEW 的发展历史 在 80 年代初，几乎所有的仪器控制程序都是用 BASIC 语言开发的，几乎所有使用可编 程仪器的实验室在搭建测试系统时，仪器控制器的主导语言都是 BASIC。所有使用仪器的 工程师和技术人员都得做编程工作，与所有的文本编程语言一样，使用 BASIC 语言进行仪 器编程的过程是单调、繁琐而乏味的。 National Instruments 公司的编程团队注意到了这些现象，它们试图开发一种用于开发仪 器控制程序的新工具，减轻工程师和科学家们的负担。National Instruments 公司的创始人 Jim Truchard 和 Jeff Kodosky 博士，以及 Jack MacCrisken 顾问便着手开发这种软件工具。 LabVIEW 最初的概念来源于一个大型测试系统，该系统用于测试海军的声纳定位仪传 感器，该系统的主要缺点是需要投入极长的编程时间（超过 18 个工作年），使用者想做任何 改动都得懂得面板上的复杂方法。Kodosky 重新定义了该测试系统的概念，提出了虚拟仪器 的仪器软件分层体系的概念，即一个虚拟仪器可由若干较低层的虚拟仪器组成，低层虚拟仪 器代表了最基本的软件结构模块，负责计算和输入输出操作。虚拟仪器的概念是核心概念， 而且这个概念最终包含在这个产品的名称中，该产品最终命名为 LabVIEW，即 Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench（实验室虚拟仪器工程工作平台）的首字母缩写组 合。工程师在设计系统时常常要绘制框图，而 LabVIEW 所体现的一大革新就是将框图转化