電子測量儀器緒論

1、第一章 緒論 （1 1）市場調(diào)查）市場調(diào)查 （2 2）發(fā)展現(xiàn)狀）發(fā)展現(xiàn)狀 （3 3）國產(chǎn)測量儀器發(fā)展方向）國產(chǎn)測量儀器發(fā)展方向 （4 4）中國工程師面臨的問題）中國工程師面臨的問題 （1 1）課程學(xué)習(xí)目的）課程學(xué)習(xí)目的 （2 2）電子信息專業(yè)對(duì)電子測量與儀器的應(yīng)用）電子信息專業(yè)對(duì)電子測量與儀器的應(yīng)用 （1 1）測量的基本定義）測量的基本定義 （2 2）電子測量儀器）電子測量儀器 （一）（一） （二）（二） （三）（三） （四）計(jì)量（四）計(jì)量 電子測量儀器屬于高新技術(shù)領(lǐng)域， 是現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品中新技術(shù)應(yīng)用最多、最快的產(chǎn)品門類之一， 最先進(jìn)的電子測量技術(shù)基本上被歐美日等發(fā)達(dá)國家掌控。 徐春齡秘書長介紹

2、:中國電子儀器市場銷售額的基本情況。 “在中國市場上，國產(chǎn)電子儀器的銷售額僅為100億元左右， 進(jìn)口的電子儀器銷售額為100億美元左右。這樣算來， 國產(chǎn)電子儀器只占到市場銷售額的14%左右”。 20092009中國電子元器行業(yè)發(fā)展高中國電子元器行業(yè)發(fā)展高 峰論壇峰論壇 一、（一、（1 1）市場調(diào)查）市場調(diào)查 徐春齡秘書長憂心重重， “現(xiàn)在中國儀器技術(shù)水平比任何時(shí)候的國際儀器技術(shù)水平，差距都大”。 美國已規(guī)定330兆赫以上的安潔倫信號(hào)分析儀，不允許賣給中國 中國本土中國本土測量儀器測量儀器設(shè)備行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀設(shè)備行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 中國電子信息產(chǎn)業(yè)電子信息產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒年鑒得出：得出： 中國的測試測

3、量儀器每年都以超過中國的測試測量儀器每年都以超過30%30%以上的速度在快速增長。以上的速度在快速增長。 在此快速增長的過程中，無疑催生出了許多測試行業(yè)新創(chuàng)企業(yè)，在此快速增長的過程中，無疑催生出了許多測試行業(yè)新創(chuàng)企業(yè)， 也催生出了一批批可靠性和穩(wěn)定性較高的產(chǎn)品。也催生出了一批批可靠性和穩(wěn)定性較高的產(chǎn)品。 一、（一、（2 2）發(fā)展現(xiàn)狀）發(fā)展現(xiàn)狀 中國該領(lǐng)域唯一重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的中國電子中國電子集團(tuán)公司第集團(tuán)公司第4141研究所研究所 青島興儀電子設(shè)備有限公司青島興儀電子設(shè)備有限公司 高純微波合成信號(hào)發(fā)生器信號(hào)發(fā)生器 微波微波噪聲系數(shù)噪聲系數(shù)分析儀分析儀 便攜式便攜式射頻射頻頻譜分析儀頻譜分析儀 2.5

4、G2.5Gb/sSDH/PDHb/sSDH/PDH數(shù)字傳輸分析儀、數(shù)字傳輸分析儀、 高性能的高性能的光通光通訊設(shè)備：訊設(shè)備： 包括包括光譜分析儀光譜分析儀和高性能微型光和高性能微型光時(shí)域時(shí)域反射計(jì)，反射計(jì)， 高速高速數(shù)字示波器數(shù)字示波器等等 天津德力公司天津德力公司 DS8821Q數(shù)字電視頻譜分析儀頻譜分析儀 DS1191DS1191數(shù)字電視綜合分析儀數(shù)字電視綜合分析儀 DS1883QDS1883Q數(shù)字電視數(shù)字電視場強(qiáng)儀場強(qiáng)儀 DS9000DS9000碼流碼流分析儀等產(chǎn)品分析儀等產(chǎn)品 還有還有DS768DS768這類的這類的機(jī)頂盒機(jī)頂盒專用測試設(shè)專用測試設(shè) 北京普源精電科技有限公司北京普源精電

5、科技有限公司 從最常規(guī)的數(shù)字萬用表數(shù)字萬用表，任意，任意波形波形發(fā)生器，到高性能的發(fā)生器，到高性能的數(shù)字示波器數(shù)字示波器 DS3000系列任意波形波形發(fā)生器，是一款帶有數(shù)字邏輯輸出功能發(fā)生器，是一款帶有數(shù)字邏輯輸出功能 (16(16路數(shù)據(jù)通道和路數(shù)據(jù)通道和2 2路時(shí)鐘通道路時(shí)鐘通道) )的混合的混合信號(hào)發(fā)生器信號(hào)發(fā)生器(MSG)(MSG)。 該設(shè)備該設(shè)備采樣率采樣率達(dá)到達(dá)到300MSa/s300MSa/s，垂直分辨率為，垂直分辨率為14bits14bits， 還有還有1M1M采樣點(diǎn)存儲(chǔ)深度?？梢蕴峁┦N標(biāo)準(zhǔn)采樣點(diǎn)存儲(chǔ)深度。可以提供十種標(biāo)準(zhǔn)波形波形， 還可以提供用戶自定義的任意波形，其中包括各種

6、豐富的調(diào)制波形，還可以提供用戶自定義的任意波形，其中包括各種豐富的調(diào)制波形， 滿足了很多領(lǐng)域的應(yīng)用；還有滿足了很多領(lǐng)域的應(yīng)用；還有DS1000DS1000系列混合系列混合數(shù)字示波器數(shù)字示波器， 目前目前示波器示波器的帶寬已經(jīng)達(dá)到的帶寬已經(jīng)達(dá)到500MHz500MHz，并具有很豐富的高級(jí)觸發(fā)方式，并具有很豐富的高級(jí)觸發(fā)方式， 特別是碼形觸發(fā)和持續(xù)時(shí)間觸發(fā)，解決了各種異特別是碼形觸發(fā)和持續(xù)時(shí)間觸發(fā)，解決了各種異常波常波形的觸發(fā)問題。形的觸發(fā)問題。 示波器示波器中還集成了邏輯分析功能，保證了使用上的方便。中還集成了邏輯分析功能，保證了使用上的方便。 一、（一、（3 3）國產(chǎn)電子測量儀器行業(yè)發(fā)展方向）

7、國產(chǎn)電子測量儀器行業(yè)發(fā)展方向 第一，第一，數(shù)字化數(shù)字化電子測量儀器的普及率必須提升。電子測量儀器的普及率必須提升。 第二，總線技術(shù)必須跟蹤國際發(fā)展水平。第二，總線技術(shù)必須跟蹤國際發(fā)展水平。 VXI、PXI、LXI、USB接口、總線技術(shù)在電子測量儀器領(lǐng)域國外已經(jīng) 發(fā)展到一個(gè)很高的水平。 目前，有三個(gè)趨勢(shì)在推動(dòng)測試測量行業(yè)的發(fā)展： 首先，要有系統(tǒng)就緒的硬件，即模塊化的產(chǎn)品，可以很快構(gòu)建一個(gè)系統(tǒng)。 其次，要有基于標(biāo)準(zhǔn)的與PC兼容的輸入輸出接口，以及輸入、輸出驅(qū)動(dòng)程序， 可以基于局域網(wǎng)，也可以基于互聯(lián)網(wǎng)。 最后，要有靈活的軟件解決方案，不論客戶需要的是Excel界面還是文字界面， 都可以給客戶靈活的選

8、擇。 國際電子測量儀器LXI(LANeXtensionforIn-strument)聯(lián)盟的產(chǎn)生， 就是為了迎合這個(gè)變化。 第三，軟件技術(shù)必須盡快提上日程。第三，軟件技術(shù)必須盡快提上日程。 電子測量儀器“軟件”是電子測量儀器智能化的核心技術(shù)， 而且“軟件修正測量誤差”是目前修正測量誤差既經(jīng)濟(jì) 又最有效的辦法；此外，特別是軟件定義的無線電測量儀器， 在國外得到了特別的重視和發(fā)展。 自從無線接收系統(tǒng)從超外差變頻結(jié)構(gòu)， 轉(zhuǎn)變成無外差變頻的零中頻結(jié)構(gòu)之后， 無線電發(fā)射接收系統(tǒng)簡化成為數(shù)字變頻、 基帶放大器、基帶濾波器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、 數(shù)字信號(hào)處理器等數(shù)字部件，使軟件定義無線電(SDR) 測量儀

9、器得以實(shí)現(xiàn)。 第四，模塊化技術(shù)必須加緊跟上第四，模塊化技術(shù)必須加緊跟上 這是國際電子測量儀器發(fā)展的方向， 實(shí)際上模塊化技術(shù)與總線技術(shù)(接口技術(shù))、 軟件技術(shù)是三位一體，我們必須盡快把三者有機(jī)地接合起來， 形成有競爭力的電子測量儀器產(chǎn)品。 第五，合成儀器必須盡快實(shí)施。第五，合成儀器必須盡快實(shí)施。 合成儀器采用可互換的標(biāo)準(zhǔn)模塊、標(biāo)準(zhǔn)電路、標(biāo)準(zhǔn)接口， 實(shí)現(xiàn)從單元電路至系統(tǒng)的積木化結(jié)構(gòu)。 由于美國國防部門是全球電子測量儀器的最大采購商， 合成儀器將推動(dòng)美國、歐洲、日本投入更多人力物力， 開發(fā)從器件、模塊、子系統(tǒng)至完整的自動(dòng)測量系統(tǒng)， 成為電子測量儀器技術(shù)創(chuàng)新的新動(dòng)力。 中國的工程師真正面臨的問題在于如

10、何選擇與應(yīng)用相適應(yīng)的儀器 設(shè)備以及如何使用儀器以及如何有效利用儀器的延伸性能， 從而使設(shè)備的效能得到真正發(fā)揮， 賽寶計(jì)量檢測中心的技術(shù)專家王勇王勇 ： 一、（一、（4 4）中國工程師面臨的問題：）中國工程師面臨的問題： 泰克泰克公司中國區(qū)市場總經(jīng)理公司中國區(qū)市場總經(jīng)理張權(quán)張權(quán)則認(rèn)為：則認(rèn)為： 工程師真正面臨的挑戰(zhàn)工程師真正面臨的挑戰(zhàn) 體現(xiàn)在采用多種技術(shù)和混合信號(hào)的嵌入式設(shè)計(jì)方面。體現(xiàn)在采用多種技術(shù)和混合信號(hào)的嵌入式設(shè)計(jì)方面。 挑戰(zhàn)主要是 如何順應(yīng)新的標(biāo)準(zhǔn)和新的應(yīng)用來制定最完整 和最恰當(dāng)?shù)臏y試方案， 還有自定義產(chǎn)品和系統(tǒng)的測試等。 羅德與施瓦茨施瓦茨中國有限公司產(chǎn)品支持經(jīng)理安毅博士：中國有限公司

11、產(chǎn)品支持經(jīng)理安毅博士： 安立公司的觀點(diǎn)更直接，安立公司的觀點(diǎn)更直接， 那就是在測試領(lǐng)域里， 中國面臨的最大挑戰(zhàn)就是缺乏具有微波背景和相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的工程人才， 以及優(yōu)秀的測試與計(jì)量人才。 二、（二、（1 1）目的）目的： 是使學(xué)生掌握近代電子測量的基礎(chǔ)理論 和電子測量儀器的原理與應(yīng)用， 在科學(xué)實(shí)驗(yàn)或生產(chǎn)實(shí)踐中能制定先進(jìn)的測試方案， 能合理選用測量儀器，能正確處理測量數(shù)據(jù)， 以獲得最佳的測試結(jié)果。 二、（2）應(yīng)用 主要研究信息的獲取與處理， 電子設(shè)備與信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開發(fā)、應(yīng)用和集成 電子測量技術(shù)在電子測量技術(shù)在通信通信中中的應(yīng)用的應(yīng)用 n發(fā)射功率、頻率穩(wěn)定度發(fā)射功率、頻率穩(wěn)定度 n接收靈敏度、通頻帶

12、、信號(hào)頻譜接收靈敏度、通頻帶、信號(hào)頻譜 n傳輸特性、衰減特性傳輸特性、衰減特性 n誤碼率誤碼率 n通信協(xié)議通信協(xié)議 n放大器、濾波器放大器、濾波器 三、（三、（1 1）電子測量概述）電子測量概述 測量測量 是人類認(rèn)識(shí)和改造世界的一種重要手段。是人類認(rèn)識(shí)和改造世界的一種重要手段。 對(duì)客觀事物的認(rèn)識(shí)過程中，需要進(jìn)行對(duì)客觀事物的認(rèn)識(shí)過程中，需要進(jìn)行 定性、定位分析定性、定位分析 定量研究，定量就需要進(jìn)行測量。定量研究，定量就需要進(jìn)行測量。 測量測量 是通過實(shí)驗(yàn)方法對(duì)客觀事物取得定量數(shù)據(jù)是通過實(shí)驗(yàn)方法對(duì)客觀事物取得定量數(shù)據(jù) 的過程。的過程。 圖11 測量的比較原理 (a) 天平直接比較（b）彈簧稱間接

13、比較 被測物體的重量等于標(biāo)被測物體的重量等于標(biāo) 準(zhǔn)砝碼的重量準(zhǔn)砝碼的重量 被測物體的重量從度盤上讀數(shù)，因?yàn)?，彈簧秤度盤被測物體的重量從度盤上讀數(shù)，因?yàn)?，彈簧秤度盤 上的刻度是事先與標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較的結(jié)果。上的刻度是事先與標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較的結(jié)果。 測量的定義 測量的定義 n廣義地講，測量不僅對(duì)被測的物理量進(jìn)行定 量的測量，而且還包括對(duì)更廣泛的被測對(duì)象 進(jìn)行定性、定位的測量。 n例如故障診斷、無損探傷、遙感遙測、礦藏 勘探、地震源測定、衛(wèi)星定位等。 n而測量結(jié)果也不僅僅是由量值和單位來表征 的一維信息，還可以用二維或多維的圖形、 圖像來顯示被測對(duì)象的屬性特征、空間分布、 拓樸結(jié)構(gòu)等。 n廣義測量原理可

14、以從信息獲取過程來說明， 包括信息的感知和信息識(shí)別兩個(gè)環(huán)節(jié)。 測量的基本要素 被測對(duì)象、測量儀器、測量技術(shù)、測 量人員和測量環(huán)境 被測對(duì)象 測量人員 測試儀器系統(tǒng) 信 息 顯 示 感知和識(shí)別 電子測量儀器緒論 生活中的例子生活中的例子 重量，長度，溫度，濕度，三表（電，水，氣）重量，長度，溫度，濕度，三表（電，水，氣） 汽車監(jiān)測點(diǎn)：汽車監(jiān)測點(diǎn)：50100 50100 飛機(jī)監(jiān)測點(diǎn)：飛機(jī)監(jiān)測點(diǎn)：3000 3000 航天飛行器監(jiān)測點(diǎn)：航天飛行器監(jiān)測點(diǎn)：5000 5000 電子測量儀器緒論 電子技術(shù)人員的工作臺(tái)電子技術(shù)人員的工作臺(tái) 電子測量儀器緒論 沒有測量就沒有科學(xué)沒有測量就沒有科學(xué)門捷列夫門捷列夫

15、 諾貝爾物理獎(jiǎng)，化學(xué)獎(jiǎng)中諾貝爾物理獎(jiǎng)，化學(xué)獎(jiǎng)中1/41/4屬于測試方法和測試儀器屬于測試方法和測試儀器 的創(chuàng)新。的創(chuàng)新。 “兩彈一星兩彈一星”的成功，沒有測試儀器是不可能的。的成功，沒有測試儀器是不可能的。 生產(chǎn)中生產(chǎn)中“沒有測試，就沒有新產(chǎn)品沒有測試，就沒有新產(chǎn)品”。 大規(guī)模集成電路的生產(chǎn)成本中，測量成本已超過大規(guī)模集成電路的生產(chǎn)成本中，測量成本已超過50%50% 電子測量儀器緒論 電電 子子 測測 量量 電子測量是泛指以電子技術(shù)為基本手段的一種測量技術(shù)。電子測量是泛指以電子技術(shù)為基本手段的一種測量技術(shù)。 電子測量是測量領(lǐng)域的主要組成部分。電子測量是測量領(lǐng)域的主要組成部分。 ( (二次表二次

16、表) ) 電子測量儀器 傳感器 電電 量量 非電量非電量 ( (一次表一次表) ) 電子測量儀器緒論 在當(dāng)今信息時(shí)代在當(dāng)今信息時(shí)代 測量技術(shù)測量技術(shù)獲取信息獲取信息 通信技術(shù)通信技術(shù)傳遞信息傳遞信息 計(jì)算技術(shù)計(jì)算技術(shù)處理信息處理信息 被稱為信息社會(huì)三大支柱被稱為信息社會(huì)三大支柱 測量是信息的源頭技術(shù)測量是信息的源頭技術(shù) （測控技術(shù)，先要測，才能控）（測控技術(shù)，先要測，才能控） 測量水平的高低可以反映出一個(gè)國家科學(xué)技術(shù)發(fā)展的狀況。測量水平的高低可以反映出一個(gè)國家科學(xué)技術(shù)發(fā)展的狀況。 提高測量水平，實(shí)現(xiàn)測量手段的現(xiàn)代化，是實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)提高測量水平，實(shí)現(xiàn)測量手段的現(xiàn)代化，是實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)

17、現(xiàn)代化的重要條件和明顯標(biāo)志?，F(xiàn)代化的重要條件和明顯標(biāo)志。 ( (電子信息怎么獲??？靠測量電子信息怎么獲??？靠測量) ) 信息化三要素信息化三要素 電子測量儀器緒論 電子測量儀器緒論 兩彈一星元?jiǎng)淄醮箸駜蓮椧恍窃獎(jiǎng)淄醮箸?中國科學(xué)院院士，中國工程院院士。我國現(xiàn)代光學(xué)技術(shù)中國科學(xué)院院士，中國工程院院士。我國現(xiàn)代光學(xué)技術(shù) 及光學(xué)工程的開拓者和奠基人之一。及光學(xué)工程的開拓者和奠基人之一。 19991999年榮獲年榮獲“兩彈一星功勛獎(jiǎng)?wù)聝蓮椧恍枪转?jiǎng)?wù)隆薄?電子測量儀器緒論 三、（三、（2) 2) 電子測量儀器電子測量儀器 利用電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)測量的儀表設(shè)備，統(tǒng)稱為電子測量利用電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)測量的儀表設(shè)備，統(tǒng)

18、稱為電子測量 儀器。儀器。 電子測量儀器的電子測量儀器的功能功能： 2.2.信號(hào)處理與傳輸功能：信號(hào)調(diào)理、模信號(hào)處理與傳輸功能：信號(hào)調(diào)理、模/ /數(shù)、抗干擾、壓縮、有數(shù)、抗干擾、壓縮、有 線或無線傳輸線或無線傳輸 3.3.顯示功能：指針式儀表度盤；數(shù)碼管、液晶或陰極射線管顯示顯示功能：指針式儀表度盤；數(shù)碼管、液晶或陰極射線管顯示 測量結(jié)果。測量結(jié)果。 1.1.轉(zhuǎn)換功能：電量轉(zhuǎn)換功能：電量( (功率、電流、電阻功率、電流、電阻)電壓；非電量電壓；非電量電量電量 （電壓）（電壓） 此外，一些先進(jìn)的儀器，如智能儀器等，還具有數(shù)據(jù)記錄、此外，一些先進(jìn)的儀器，如智能儀器等，還具有數(shù)據(jù)記錄、 處理處理 及

19、自檢、自校、報(bào)警提示等功能。及自檢、自校、報(bào)警提示等功能。 電子測量儀器緒論 電子測量儀器的分類電子測量儀器的分類 按照被測量的特性，電子測量儀器可分為以下幾類：按照被測量的特性，電子測量儀器可分為以下幾類： 1.1.電信號(hào)的電信號(hào)的“三域三域”： 調(diào)制域（調(diào)制域分析儀）調(diào)制域（調(diào)制域分析儀） f f0 t f 頻域（頻譜儀）頻域（頻譜儀） f0 u t u 時(shí)域（示波器）時(shí)域（示波器） 頻率頻率 頻域頻域 電壓電壓 時(shí)域時(shí)域 時(shí)間時(shí)間 調(diào)制域調(diào)制域 頻率頻率 頻域頻域 電壓電壓 時(shí)域時(shí)域 時(shí)間時(shí)間 調(diào)制域調(diào)制域 電子測量儀器緒論 2 2 數(shù)據(jù)域數(shù)據(jù)域-二進(jìn)制數(shù)據(jù)流二進(jìn)制數(shù)據(jù)流 邏輯分析儀邏輯

20、分析儀 邏輯定時(shí)分析儀邏輯定時(shí)分析儀 邏輯狀態(tài)分析儀邏輯狀態(tài)分析儀 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 3 3 隨機(jī)域隨機(jī)域-噪聲、干擾噪聲、干擾 4 4 元器件、網(wǎng)絡(luò)元器件、網(wǎng)絡(luò) 元件（無源）元件（無源）-R-R、L L、C C、Y Y、Q Q 器件（有源）器件（有源）-半導(dǎo)體器件半導(dǎo)體器件 網(wǎng)絡(luò)（有網(wǎng)絡(luò)（有/ /無源）無源）-傳輸特性、頻率特性等傳輸特性、頻率特性等 電子測量儀器的分類電子測量儀器的分類 現(xiàn)代科學(xué)儀器的體系結(jié)構(gòu)：現(xiàn)代科學(xué)儀器的體系結(jié)構(gòu)： （1 1）發(fā)展歷程）發(fā)展歷程 （2 2）體系結(jié)構(gòu)）體系結(jié)構(gòu) 對(duì)象對(duì)象 硬件硬件 軟件軟件 信號(hào)調(diào)理信號(hào)調(diào)理-

21、-數(shù)據(jù)采集卡數(shù)據(jù)采集卡DAQDAQ GPBGPB接口儀器接口儀器-GPB-GPB接口卡接口卡 串行口儀器串行口儀器PLCPLC VXIVXI儀器儀器 圖像采集卡圖像采集卡DSPDSP 現(xiàn)場總線系統(tǒng)現(xiàn)場總線系統(tǒng) 工業(yè)自動(dòng)化軟件工業(yè)自動(dòng)化軟件 測量與分析軟件測量與分析軟件 傳統(tǒng)編程語言傳統(tǒng)編程語言 PCPC機(jī)機(jī)/ /工作站工作站 電子測量儀器緒論 電子測量儀器的發(fā)展電子測量儀器的發(fā)展 1 1 傳統(tǒng)儀器傳統(tǒng)儀器 模擬儀器模擬儀器 數(shù)字化儀器數(shù)字化儀器 指針式三用表指針式三用表 示波器示波器 數(shù)碼顯示儀表數(shù)碼顯示儀表 軟硬兼施軟硬兼施 多功能多功能 高精度高精度 自動(dòng)化自動(dòng)化 改進(jìn)方向改進(jìn)方向 特點(diǎn)特

22、點(diǎn) 全由硬件組成全由硬件組成 功能單一固定功能單一固定 精度較低精度較低 人工操作人工操作 1984 1984年年1111月月電子工業(yè)部電子測量儀器情報(bào)網(wǎng)（戚繼明 老師主辦）在廈門市召開第三屆全網(wǎng)大會(huì)，會(huì)上電子部科 技情報(bào)所趙玉惠同志送給我們一套油印的資料。 美國西北儀器公司總裁D.伯克（D.Birck）于19821982年提出： 用個(gè)人計(jì)算機(jī)構(gòu)成儀器是一條合乎邏輯的用個(gè)人計(jì)算機(jī)構(gòu)成儀器是一條合乎邏輯的 捷徑。首先提出捷徑。首先提出“個(gè)人儀器個(gè)人儀器”的概念。的概念。 因?yàn)閭€(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的硬、軟件資源豐富，是測試儀器 理想的開發(fā)平臺(tái)。 當(dāng)時(shí)稱為個(gè)人儀器 Personal Computer I

23、nstrument 該公司開發(fā)了一批基于蘋果（該公司開發(fā)了一批基于蘋果（AppleApple）型計(jì)算）型計(jì)算機(jī)機(jī)的插卡式儀器的插卡式儀器 虛擬儀器虛擬儀器（儀器融入計(jì)算機(jī)）（儀器融入計(jì)算機(jī)） 定義：虛擬儀器（定義：虛擬儀器（ VirtualInstrument，VI ）是指以通）是指以通 用計(jì)算機(jī)作為系統(tǒng)控制器、由軟件來實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互和用計(jì)算機(jī)作為系統(tǒng)控制器、由軟件來實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互和 大部分儀器功能的一種計(jì)算機(jī)儀器系統(tǒng)。大部分儀器功能的一種計(jì)算機(jī)儀器系統(tǒng)。 通常的概念通常的概念是用通用計(jì)算機(jī)（個(gè)人計(jì)算機(jī)、PC機(jī)）開發(fā)的測 試儀器與系統(tǒng)都可歸屬于“虛擬儀器虛擬儀器”。 測控測控 對(duì)象對(duì)象 數(shù)據(jù)采集、

24、控制、數(shù)據(jù)采集、控制、 總線接口總線接口 通用計(jì)算機(jī)通用計(jì)算機(jī) PC機(jī)、工作站機(jī)、工作站 虛擬儀器系統(tǒng)由軟件硬件兩部分構(gòu)成，故分別敘述： 件-儀器功能 應(yīng)用軟件-虛擬面板 應(yīng)用軟件-儀器功能、虛擬面板 儀器驅(qū)動(dòng)軟件 操作系統(tǒng)（Windows等） 通用計(jì)算機(jī)（PC） 外圍硬件（接口、儀器模塊）設(shè)備 被測系統(tǒng) 用戶 硬 件 軟 件 虛擬儀器虛擬儀器 電子測量儀器緒論 電子測量儀器緒論 電子測量儀器緒論 D/A-D/A-由軟件產(chǎn)生測試信號(hào)由軟件產(chǎn)生測試信號(hào) A/D-A/D-采集測量數(shù)據(jù)采集測量數(shù)據(jù) 1 1 數(shù)字電壓表數(shù)字電壓表 峰值峰值-搜索正負(fù)最大值搜索正負(fù)最大值 均值均值 有效值有效值- 2 2

25、 存儲(chǔ)示波器存儲(chǔ)示波器 3 3 頻譜儀頻譜儀 1 1 2 )( 1 n i i tu N U 1 0 )( 1 n i i tu N U 虛擬儀器虛擬儀器 舉例舉例 u 時(shí)域（示波器）時(shí)域（示波器） 頻域（頻譜儀）頻域（頻譜儀） f0 u t 插卡（模塊）插卡（模塊） D/AD/A A/DA/D 濾波濾波 取樣取樣 PCPC D SD S P P 被測對(duì)象被測對(duì)象 電子測量儀器緒論 現(xiàn)代儀器現(xiàn)代儀器 智能化智能化 模塊化模塊化 虛擬化虛擬化 網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)化 發(fā)展方向發(fā)展方向 性能優(yōu)異功能多性能優(yōu)異功能多 儀器與計(jì)算機(jī)融合儀器與計(jì)算機(jī)融合 硬件與軟件結(jié)合硬件與軟件結(jié)合 特點(diǎn)特點(diǎn) 智能儀器智能儀器 程控儀器程控儀器-自動(dòng)測試系統(tǒng)自動(dòng)測試系統(tǒng) 虛擬儀器虛擬儀器 主要