Виртуальные приборы

Использование компьютерных технологий в контрольно-измерительной аппаратуре позволило создавать «виртуальные» измерительные приборы, представляющие собой синтез одной или двух плат сбора данных, персонального компьютера и программного обеспечения.

Открытая архитектура компьютера дает возможность устанавливать платы первичного сбора данных непосредственно в слоты расширения компьютера. Это позволяет компактно разместить на плате расширения процессорной шины ПК такие устройства первичного сбора данных, как АЦП, ЦАП, платы цифрового и таймерного ввода-вывода. Платы расширения выполняются и в виде самостоятельного блока, подключаемого к параллельному LPT-порту компьютера.

Многофункциональные и специализированные платы расширения (Plug in card), добавленные к компьютеру и оснащенные необходимым программным обеспечением (LabView, LabWindows PcLab 2000 b др.), дают возможность экспериментатору создавать свои виртуальные приборы. Эти приборы обладают всеми вычислительными возможностями компьютера, могут выполнять любые задачи по сбору и обработке данных, их представлению и хранению, выполняют масштабирование, статистический анализ, временной и спектральный анализ. Представление данных и результатов анализа также реализуется при помощи компьютера с использованием компьютерной графики, позволяющей создавать с помощью программных средств передние панели прибора. Это новый класс быстродействующих готовых к работе программируемых приборов.

На базе компьютера может быть реализован целый комплекс виртуальных приборов: цифровых осциллографов, мультиметров, генераторов сигналов произвольной формы, анализаторов спектров, логических анализаторов состояний для тестирования цифровых интегральных схем и др. Использование встроенной внутри компьютера звуковой карты позволит виртуальным приборам работать в частотном диапазоне до 20 кГц и динамическом — до 1В.

Достоинства измерительных приборов на основе компьютера:

●     неограниченное фиксирование данных;

     неограниченные возможности отображения;

●     расширенная функциональность;

●     встроенные мультимедийные инструкции оператора по процедуре измерения (текст, изображение и др.);

●     настраиваемый пользовательский интерфейс;

●     доступ в Интернет для обмена данными;

●     связь с корпоративными базами данных и информационными

●     автоматическое создание отчетов;

●     высококачественная печать;

●     самокалибровка;

●     самодиагностика.

Приборы на основе ПК занимают меньше места, дешевле, но по функциональным возможностям эквивалентны традиционным измерительным приборам.

Разработанная (эмулированная пользователем) программная панель, похожая на панель измерительного прибора, системные программы (драйверы) расширяют и облегчают практическое взаимодействие с прибором. При этом пользователь может компоновать множество передних панелей конкретного прибора, каждая из которых соответствует его определенной функции и может динамически заменяться другой с помощью простой программной инструкции или оператора. Можно использовать даже несколько виртуальных приборов, одновременно отображая их передние панели в нескольких окнах.

Концепцию виртуальных приборов предложила американская фирма National Instruments, которая на сегодняшний день предлагает ряд интересных разработок. Виртуальные приборы весьма перспективны и имеют большое будущее.