虚拟仪器的相关计量因素和检测

虚拟仪器与传统仪器传统仪器中，仪器功能是用仪器箱内的硬件来实现的，仪器功能固定。虚拟仪器的杰出贡献就在于突破了这种取决于仪器制造商的/硬件固定0模式。从仪器功能分，任何仪器或测控系统均包含三个基本组成部分数据采集与控制、数据分析与处理、数据表达与输出。这种本质上的共同性，使得在一定的硬件环境下，通过编制和执行不同的仪器软件，就可实现多种不同的仪器功能。例如，若不考虑敏感元件、速度、容量等限制，借助一块通用数据采集板和计算机，用户就可以通过软件构造几乎任意功能的测试仪器当执行存储示波器软件时，它构成存储示波器；当运行数字电压表软件时，它就构成数字电压表，等等。这里，同一硬件资源下，通过运行不同软件，实现了不同的仪器功能，仪器的功能被部分（或全部）地/软化0，软件成了核心问题。由于仪器的功能更多直接地体现在软件方面，因此，NI公司就提出了软件就是仪器0的口号。

（1）PC插卡式虚拟仪器它是由插入计算机内的数据采集卡和仪器软件相配合完成仪器功能或测试任务的。由于充分利用计算机的总线、机箱、电源、软件等资源，成本很低。但这类仪器受计算机机箱、总线、电源、插槽尺寸及数目等诸多限制，并且机箱内无屏蔽，因此只能作教学、实验室仪器、便携式检测仪等。（2）GPIB总线虚拟仪器它是通过可程控仪器的通用接口总线GPIB，将计算与若干台GPIB台式仪器以积木方式联成自动测试系统，用计算机实现对仪器的操作与控制的。传输的各类实验/测试系统。（3）VXI总线虚拟仪器它将仪器与仪器、仪器与计算机在高速的并行总线的基础上更紧密联结起来，综合了卡式仪器和台式仪器的优点，代表着今后仪器系统的发展方向。VXI总线的模块化开放式结构，VXI总线即插即用规范的虚拟仪器软件结构（VISA）等，使得用户在组建VXI总线系统时不必局限于一家厂商的产品，允许根据自己的要求自由选购各仪器厂的特长仪器模块，从而达到系统的*优化。此外，VXI总线系统还具有结构紧凑、数据吞吐能力强，定时/同步精确，模块品种多且可重复利用等优点，适合组建大、中规模的自动测试系统以及速度、精确要求高的场合。但VXI系统造价较高，故目前尚较多地应用于军事领域。（4）PXI总线虚拟仪器PXI总线虚拟仪器台是在CompactPCI总线基础上，吸取了VXI总线的一些优点和设计思路而形成的。在PCI总线基础上增加了多板同步触发总线的参考时钟，用于精确定时的星形触发总线以及用于相邻模块高速通信的局部总线。相比而言，后一种方案能大大提高检定效率。在检定时序允许的情况下也可以组建手动和自动混合的半自动检定系统，这要视具体检定系统而定。

结束语虚拟仪器技术经过十几年的发展，标准化、模块化、软件化、网络化的开放式体系结构将成为未来虚拟仪器的重要发展方向。随着软件技术的发展，新的虚拟仪器软件开发工具将不断涌现，并朝着可视化编程方向发展，软件在虚拟仪器系统中的地位和作用将越来越大。对虚拟仪器的计量检定是计量部门面临的崭新课题。要建立完善的虚拟仪器检定系统，必须着重解决好两个方面的问题一是对原检定规程进行必要的修改和补充；二是要建立和开发出标准化的具有计量检定特点的、可靠的虚拟仪器驱动软件程序库。