亿陉
范文一：仪器分析的认识
仪器分析的认识
环境学院 环工102班 姓名：陆春梅 学号：1008010201
摘要：化学分析包括化学分析和仪器分析，而现如今仪器分析使用得比较广泛也比较重要，仪器分析的分析方法有光学分析法、电化学分析法、色谱法、质谱法、热分析法等。
关键词：仪器分析，化学分析，光学分析法，电化学分析法，色谱法，质谱法，热分析法
1、化学分析和仪器分析的关系
仪器分析是我们大学课程里的一门专业基础课程，是让我们在大学学习期间掌握有关仪器分析的一些常用方法的基础原理、特点和应用。通过这段时间的学习，我知道这门课程很重要，它对我们今后的学习和工作都会有很大的帮助，所以一定要学好它。通过这段时间的学习，对这门课程，我也有了一定的了解。
化学分析方法有化学分析法和仪器分析法。化学分析方法是以物质的化学反应及其计量关系为基础的分析方法，他包括定性分析、滴定分析和重量分析等方法。这类方法主要应用于物质成分的定性分析和定量分析。
2、仪器分析的定义
仪器分析是以物质的物理和物理化学性质为基础的分析方法。它可以对成分行进定性和定量分析，还可以对物质的结构、价态和状态进行分析，还有表面、微区和薄层的分析，化学反应有关参数的测定以及为其他学科提供各种有用化学信息。
3、仪器分析的分析方法
仪器分析方法可分为光学分析法、电化学分析法、色谱法、质谱法和热分析法等。光化学分析方法是根据物质的电磁辐射或者电磁辐射与物质相互作用而建立起来的分析方法的统称。光化学分析方法又可分为光质谱法和非光质谱法两大类。光谱法是通过检测样品光谱的波长和强度行进分析，根据特征光谱的波长可以进行定性分析；光谱的强度与物质的量有关，所以可以进行定量分析。属于光谱法的有：原子发射光谱法、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法、紫光—可见吸收光谱法、红外光谱法、核磁共振波光谱法、X射线荧光光谱法、分子荧光光谱法等。非光谱法师通过测量电磁辐射与物质相互作用后，某些（如折射、反射、
干涉、衍射和偏振等）基本性质的变化来进行分析的。它的分析方法一般有折射法、干涉法、旋光法等。
电化学分析方法是根据电化学原理和电化学性质而建立的一类分析方法。分析方法有电导分析法、电位分析法、电解和库伦分析法以及伏安和极谱法等。色谱法是利用混合物各组分在互不相容的两相中的吸附能力、分配系数或其他亲和作用的差异而建立的分析方法。用气体作为流动相就叫做气相色谱法，用液相做流动相就叫做液相色谱法。
质谱法是通过将样品转化为运动的气态离子，然后利用离子在电场或磁场中运动性质的差异，将其按质荷比（m/z）大小进行分离记录，得到质谱图。然后我们可以根据谱线的位置和谱线的相对强度来分析样品的性质。
热分析法是通过测量物质的质量、体积、热导或反应热与温度之间的关系。热分析法一般常用热重量法、差热分析法等。
4、仪器分析的优缺点
仪器分析的优点有灵敏度高，远高于化学分析法；多数选择性比较好；操作方便，分析速度快，易于实现自动化，适应性强，应用比较广泛。它的缺点有相对误差比较大；仪器价格也比较昂贵；而且需要化学纯品做标准对照。
仪器分析和化学分析相辅相成，我们要学好仪器分析，首先我们要掌握好化学分析方法。仪器分析方法对我们的学习和工作真的很重要，所以要认真学习，且掌握好。
范文二：浅谈对仪器分析这门课的认识
浅谈对仪器分析这门课的认识
摘要:不论是大气污染还是水质污染，都要求采用先进的测定技术对环境介质中污染物的浓度进行准确定位和评价。例如，在了解酸雨程度时，适宜采用离子色谱法;氟氯烃类气体和有机农药的测定，不但需要高难度的采样和预处理技术，还需要采用气相色谱法或气质联用技术( GC , MS) 进行测定;如上所述，在大气污染、水质污染这两个领域中，各类污染物质均需要相应的分析方法。因此仪器分析这门课的学习是相当重要的。
关键词:大气污染、水污染、仪器分析
仪器分析这门课是我向往已久的课程，因为在上学期通过学习环境监测以及做一些专业基础实验，我对化学分析仪器已经产生了浓厚的兴趣，所以很是向往仪器分析这门课。另一方面，对于环境工程专业的我们来说，学好仪器分析这门课对我们来说尤为重要，因为环境质量的不断恶化使得人们对环境质量的关注上升到更高的层次。环境质量监测需要应对更大数量的样品和更快的分析速度，因此现代化的检测方法成为环境监测的必由之路。所以光谱法、色谱法、色 , 质联用技术、电感耦合等离子体质谱法及流动分析等仪器分析技术在环
【1】境监测中尤为重要。但当我真正开始学习这门课的时候，才发现仪器分析并没有想象中的那么简单。因为《仪器分析》的各章节之间联系不够紧密,知识琐碎,仪器结构复杂,原理抽象,涉及面广。例如对于气相色谱仪这一仪器来说，虽然书上介绍的很详细，老师讲解的也很细致，但听完之后对于它的整个气路流程还是不是很清楚，简单通过听课或者看书很难达到记忆深刻的目的。所以自己课下也会找到一些适合自己的方法来学习。 1善于总结。
对于仪器分析这门课，虽然它的知识点很琐碎，各章节之间联系也不是很紧密，但每门课学习结束后的总结是我必做的一件事情，因为不仅加深了我的记忆，还能够通过总结比较拓宽我的知识广度和深度。例如对于仪器分析中的原子吸收光谱法与原子发射光谱法来说，自己就在课下做了一些总结，并且总结的同时也会通过过程图来进行记忆。
图1 笔记总结 图2 原子吸收仪示意图
1.1原子吸收光谱法
(1)原子吸收光谱法以测量待测元素的气态基态原子外层电子对其特征谱线的吸收作
用来进行定量分析的一种方法。按照所用的原子化方法的不同，可分为火焰原子吸收法(FAAS)，石墨炉原子吸收法(GFAAS)，石英炉原子化法，可以在较低的温度下原子化，包括汞蒸气原子化、氢化物原子化和挥发物原子化。
(2)以镉含量测量为例来说明其分析过程。
样品蒸发、挥发并解离成镉的基态原子蒸汽。
特征谱线光通过蒸汽时，被基态原子吸收而减弱。
检测系统测得镉特征谱线减弱的程度即吸光度。
(3)应用:是一种重要的成分分析方法，可以对七十种以上的元素进行定量测量。
(4)特点:
特点 优点 缺点 分析仪器
检出限低、准确度高、选择性测定一些难熔元素以及非金
好、分析速度快、仪器较简单属元素效果不好
原子吸收光谱法 价格低廉。 测定一种元素就得换一个空
心阴极灯，使多元素的同时分
析受到限制。
(5)仪器:原子吸收分光光度计。它由锐线光源、原子化器、分光系统和检测系统组
成。
1.2原子发射光谱法
(1)原子发射光谱法是根据待测物质的气态原子或离子被激发时所发射的特征谱线的波长及其强度来测定物质元素组成和含量的一种分析方法。
(2)分析过程:样品蒸发并被激发产生辐射
色散分光形成光谱
根据光谱进行定性定量分析
(3)应用:在元素周期表中，有不少元素是利用发射光谱发现或经光谱法鉴定而被确认的。碱金属中的:铷、铯，稀散元素中的镓、铟、铊;惰性气体中的:氦氖氩氪氙等。
(4)特点:
特点 优点 缺点 分析仪器
具有多元素同时检测的能力只能用于元素分析而不能确
并且分析速度快。 定这些元素中存在的化合物
选择性好、检出限低、准确度状态和结构。 原子发射光谱法 较高、样品用量少。 对于一些非常见非金属元素
如氧、硫、氮等难测定。
仪器价格昂贵推广受限。
(5)主要仪器:激发光源、光谱仪和观测设备等组成。
1.3色谱法
而对于色谱法的学习则是把气相色谱法和高液相色谱法以及色谱—质谱联用技术结合起来记忆。
高效液相色谱法与气相色谱法的比较
方法 高效液相色谱法 气相色谱法 项目
进样方式 样品制成溶液 样品需加热气化或裂解
1 液体流动相可为离子型、极性、弱极性、1 气体流动相为惰性气体，不与
非极性溶液，可与被分析样品产生相互作被分析的样品发生相互作用
用，并能改善分离的选择性; 2 气体流动相动力粘度为流动相
,3,52 液体流动相动力粘度为Pa?s，输Pa?s，输送流动相压力仅为1010
0.1~0.5MPa 送流动相压力高达2~20MPa。
1 分离机理:可依据吸附、分配、筛析、1 分离机理:依据吸附，分配两
离子交换、亲和等多种原理进行样品分种原理进行样品分离，可供选用
离，可供选用的固定相种类繁多; 的固定相种类较多;
2 色谱柱:固定相粒度大小为5~10μm;2 色谱柱:固定相粒度大小为固定相 填充柱内径为3~6mm，柱长10~25cm，0.1~0.5mm;填充柱内径为
柱效为103~104;毛细管柱内径为1~4mm，柱效为102~103;毛细
0.01~0.03mm，柱长5~10m，柱效为管柱内径为0.1~0.3mm，柱长10~
104~105;柱温为常温。 100m，柱效为103~104，柱温为
常温~300?。
可分析低分子量低沸点样品;高沸点、中可分析低分子量、低沸点有机化
分子、高分子有机化合物(包括非极性、合物;永久性气体;配合程序升应用范围
极性);离子型无机化合物;热不稳定，温可分析高沸点有机化合物;配
具有生物活性的生物分子。 合裂解技术可分析高聚物。
,52,1溶质在气相的扩散系数10cms溶质在液相的扩散系数(?)
,110(cm/s)大，柱外效应的影很小，因此在色谱柱以外的死空间应尽量
仪器组成 小，以减少柱外效应对分离效果的影响。 响较小，对毛细管气相色谱应尽
量减小柱外效应对分离效果的影
响
2适当了解仪器发展背景。
虽然我们学习的是工科，但工科的知识有时候也可以文科化，也可以很有趣。法国数【2】学家保罗?朗之万曾说:“在科学的学习中加入历史观点,有百利而无一弊。” 比如在学习气相色谱时,我就会事先找一些资料，看一下它的发展史，虽然对整个的理解没有很大的帮助，但在听课的时候也会产生浓厚的兴趣。
3理论与实践相结合
“仪器分析”是一门实验技术性很强的课程，想要有效地利用仪器分析法来获得所需
要的信息，就必须经过严格的实验训练，包括实验方案设计、实验操作技能、实验数据处理、谱图解析及实验结果表述等。实验的特点是实践性强，通过实验可以加深和巩固对仪器分析方法基本原理的理解。所以认真学好理论知识的同时，还要认真做好每一步实验。 4总结
地球环境问题越来越为人们所关注，从 20 世纪的八大公害事件到现在世界各国层出不穷的各类环境污染事件，都在强烈地吸引着人们的注意力。对于土壤污染、生物污染、固废监测等，其前处理技术和监测技术也是十分复杂的。并且随着新规定的污染物质的出现，还需逐渐开发出相应的新分析方法。同时，随着科学研究和生产的发展，仪器分析在环境分析检测工作中所占的比重越来越大，它已经成为人们从事环境科学研究和生产实践不可缺少
【3】的分析手段。总之， 对于仪器分析这门课的学习，这些只是其中的一些例子，真正在学习的过程中，要学习的东西还有很多。而对于仪器分析最大的认识就是一定要学好，并且要具备适当的方法。仪器分析这门课是很重要的一门课，我相信通过老师的讲解以及后面的实验操作及自己的认真学习，一定会把它学好。
【参考文献】
1.向东山1，谭建华2现代仪器分析技术在环境监测中的应用
2.孙英鸿、齐鼓鸣等 仪器分析方法与分析仪器主要特点及发展现状综述
3.胡劲波 . 仪器分析 ( 第二版 )[M]. 北京 : 北京师范大学出版社 ,2008.
范文三：对智能仪器的认识与感想
对智能仪器的认识与感想
认识简介
智能仪器是含有微型计算机或者微型处理器的测量仪器，拥有对数据的存储运算逻辑判断及自动化操作等功能。
科学技术的发展对现代仪器提出了越来越高的要求, 以现代科学仪器(如扫描电镜、光谱仪、能谱仪等) 为例。人们不仅要求及时、精密、可靠地获得有关物质成分的结构与数据，还要求对物质的价态、结构、表面、成分及其赋存的状态灯进行纵深分析。近年来，通信科技、Internet 网络、多媒体技术及相关服务业的剧增，也进一步推动了智能仪表的发展。
智能仪器仪表的发展概况
一、80年代，微处理器被用到仪器中，仪器前面板开始朝键盘化方向发展，测量系统常通过ieee488总线连接。不同于传统独立仪器模式的个人仪器得到了发展。
二、90年代，仪器仪表的智能化突出表现在以下几个方面：微电子技术的进步更深刻地影响仪器仪表的设计;dsp 芯片的问世，使仪器仪表数字信号处理功能大大加强; 微型机的发展，使仪器仪表具有更强的数据处理能力; 图像处理功能的增加十分普遍;vxi 总线得到广泛的应用。
三、近年来，智能化测量控制仪表的发展尤为迅速。国内市场上已经出现了多种多样智能化测量控制仪表，例如，能够自动进行差压补偿的智能节流式流量计，能够进行程序控温的智能多段温度控制仪，能够实现数字pid 和各种复杂控制规律的智能式调节器，以及能够对各种谱图进行分析和数据处理的智能色谱仪等。
智能仪器仪表发展趋势
一、微型化
二、多功能化
三、人工智能化
四、融合ISP 和EMIT 技术，实现仪器仪表系统的Internet 接入(网络化)
五、虚拟仪器是智能仪器发展的新阶段
智能仪器的应用举例
一、 智能配电器
在有智能仪表之前，大家都是用抄表的方式来计量使用水的多少，自从有了智能仪表，从根本上改变了这种方式，在节省人力物力的基础上，给能源部门带来了经济效益和社会效益。智能化仪表在工业生产、日常生活中带给我们很大的便利。
(一) 、对能源供应部门来说：
1、节省了大量的抄表、录入、收费等人力和财力。
2、解决了抄表难、收费难等长期存在的问题。既能保证用户使用，也能对恶意拖欠实施彻底的关阀。
3、管路有跑漏，能及时发现，不浪费宝贵资源。
4、表计数字随时掌握，为科学调度提供科学依据。
(二) 、对用户来说：
1、不再受抄表和表的维护所打扰。
2、不再为缴费、刷卡而来回跑，交了钱，阀门就立刻开通。经济能力允许的话，一次可交足一年的钱，省得月月交费而烦恼。
3、当家里忘了关龙头时，可借助抄表网络平台，远程关掉自家的阀门。
4、可低成本扩充增值服务：如家庭防火、防盗的报警。
(三) 、对仪表制造企业来说
1、生产适销对路的产品，显然是企业的初衷。
2、研发各种公用事业管理平台，为公用事业管理方提供便利。
3、根据数据报表，进行市场决策和产品调整。
二、医学智能仪器
随着现代工程技术尤其是电子技术, 微型计算机技术应用于医学领域, 出现了不少智能医学仪器。所谓的“智能医学仪器”实际上就是指带微机的医学仪器。与以往的仪器不同, 它本身具有一定的逻辑判断能力, 有力的医学仪测到人体断层放射出来的微弱核磁共振信号送计算机处理成象，从而准确判别人体各器官的健康情况，对疾病的预防起到了举足轻重的作用。医学上使用的智能仪器功能齐全，种类繁多，如：
(一) 、微型心电图机
心血管疾病是一种较为普遍的疾病，随着生活节奏的加快，生活水平和健康意识的提高，人们需要随时对心脏进行健康监护并且能在比较危急的情况下进行及时的诊治。心电图机是诊断心脏病的重要仪器之一，目前市场上有多种心电图机，心电图机具有强大的功能：显示监测、存储、回放、打印、记录管理、电源报警、电话或者互联网络传输。大大方便了人们预防疾病，也减轻了了医务人员的负担，同时也能做到准确判断疾病并提前处理。
(二) 、SH-A16智能SPA 太空舱
SH-A16智能控制系统SPA 太空舱是用于美容美体的专业spa 养生设备， 五合一美体敷体舱是SPA 养生馆、美容休闲会所应具配的现代科技产品，适用于蒸汽、护肤的疗法，使人全身放松，再现青春活力，达到美体、塑身的效果
(三) 、核磁共振CT 扫描仪
医疗上使用CT 机非常方便：一张带有软垫的检查床宛如一辆推车，按动电
钮，检查床就会缓慢向前或向后移动。在CT 机身的一旁还有一个装有电子计算机的柜式控制台，上边安装着大大小小的按钮和开关。控制台顶上竖放着一架电视显示器。在控制台的操纵下，CT 机开始工作，显示器屏幕上便会显示出检查结果的图像。检查工作完毕后，医生还可以从CT 机里取出拍摄好的X 线照片，照片上的图像与检查过程中显示器屏幕上显示的一模一样。 核磁共振成像技术使医学革命更向前推进了一步，因而被誉为20世纪医学诊断领域所取得的最重大的突破之一。
三、 LabVIEW 智能虚拟仪器仿真中的应用
在虚拟仪器的基础上开发虚拟仪器实验室, 与传统的实验室相比, 虚拟仪器实验室可以大大减少实验设备资金的投入。并且在一台计算机上可以实现诸如示波器、函数发生器、电压表、频谱分析仪等仪器的功能, 节约了仪器成本, 虚拟仪器基于软件的体系结构大大节省了开发和维护的费用。在大学教学中通过引入基于LabVIEW 虚拟仪器的教学, 便于开放式管理, 扩大教学规模, 也可以促进虚拟仪器在教学、实验和工程领域的推广。
总结
智能仪器已经应用于我们生活的方方面面，大到工、农业生产，航空、航天等领域，小到个人家居生活，智能仪器都渐渐取代了人工劳作，为我们的生活带来了很多便捷，智能仪器的发展，将使我们的生活变得更简单美好。
范文四：对虚拟仪器的认识
对
虚
拟
仪
器
的
认
识
院系： 级别： 班级： 姓名： 学号： 日期：
通过对本学期的虚拟仪器课程的学习，下面是我对虚拟仪器方面的认识。
一.虚拟仪器概述
1.1仪器的发展
随着电子技术的发展，仪器的发展经历了四个时期：
（1）第一代仪器：模拟仪器
如指针式万用表、晶体管电压表，它们的基本特征是采用模拟电子技术实现，采用指针显示结果。
（2） 第二代仪器：数字化仪器
数字化仪器目前相当普及，如数字电压表、频率计等。这类仪器将模拟信号的测量转化为数字信号的测量，并以数字方式输出最终结果。
（3） 第三代仪器：智能仪器
智能仪器内置微处理器，能进行自动测量，具有一定的数据处理能力，可取代部分脑力劳动。它的全部功能全部都是以硬件（或固化的软件）的形式存在，无论是开发还是应用，都缺乏灵活性。
（4） 第四代仪器：虚拟仪器
虚拟仪器是现代计算机技术和测量技术相结合的产物，是传统仪器观念的一次巨大变革，是将来仪器发展的一个重要方向。从1988年开始，陆续有虚拟仪器产品面市。此后，虚拟仪器产品飞速增加。
1.2虚拟仪器的概念及特点
虚拟仪器是由计算机硬件资源、模块化仪器硬件和用于数据分析、过程通信及图形用户界面的软件组成的测控系统，是一种计算机操纵的模块化仪器系统，以通用的计算机硬件系统及操作系统来实现各种仪器功能。
与传统的仪器相比，虚拟仪器具有以下特点：
（1）虚拟仪器的软件和硬件具有开放性、模块化、互换化以及可重复使用等特点。例如，为了提高仪器的性能，可加入一个通用的仪器模块或者更换一个仪器模块，而不必重新购买整个仪器。
（2）在通用硬件平台搭建后，有软件来实现仪器的具体功能，即软件在仪器中具有重要的作用。
（3）虚拟仪器的功能是由用户根据实际需要通过软件来定义的，而不是事先由仪器厂商定义的。
（4）虚拟仪器研制的周期较传统仪器大为缩短。
（5）虚拟仪器的性价比较高。
（6）虚拟仪器技术更新较快、成本较低、测试自动化程度较高，而且可与网络及其他设备互联。
（7）虚拟仪器具有友好、灵活的人机界面。
1.3虚拟仪器的硬件系统
虚拟仪器的硬件系统主要由传感器、数据采集设备以及计算机组成。其中计算机是虚拟仪器硬件平台的核心；传感器是虚拟仪器系统中的前置部件，将被测的非电量转化为电量；信号调理电路的主要功能是对传感器输出的模拟信号进行放大、滤波、隔离等；数据采集设备的主要作用是对被测信号进行采样、放大、模数转换等。
虚拟仪器的硬件系统一般分为基础硬件平台和外围硬件设备。基础硬件平台可以选择各种类型的计算机，虚拟仪器充分利用了计算机的图形用户界面，所开发的具体应用程序都是基于Windows运行环境。而外围硬件设备则包括各种计算机内置插卡和外置程控测试设备。
根据所使用的仪器硬件不同，虚拟仪器硬件系统可以分为PC-DAQ系统、GPIB系统、VXI/PXI/LXI系统、现场总线系统等。
1.4虚拟仪器的软件系统
虚拟仪器的软件系统主要包含两个层次：用户应用程序和设备驱动程序。其中设备驱动程序是联系用户应用程序与底层硬件设备的基础。每一种设备驱动程序都是为增加编程灵活性和提高数据吞吐量而设计的。每个设备驱动程序都具有一个共同的应用程序编程接口，所以最终编写的用户编写程序都是可移植的。
根据VPP系统规范的定义，虚拟仪器的软件结构从底层到顶层分别为：输入输出接口层、仪器驱动程序层和应用软件层。其中输入输出接口层位于仪器与仪器驱动程序层之间，是实现开放的、统一的虚拟仪器系统的基础与核心；仪器驱动程序的实质是为用户提供能用于仪器操作的、较抽象的操作函数集；应用软件层通过提供直观友好的仪器操作界面、丰富的数据分析与处理功能等来实现自动
测试任务。
虚拟仪器应用软件的编写，大致可以分为两种方式：①用通用编程软件进行编写。主要有Microsoft公司的Visual Basic与Visual C++、Borland公司的Delphi、Sybase公司的PowerBuilder; ②用专业图形化编程软件进行开发。如HP公司的VEE、NI公司的LabVIEW和Labwindows/CVI等。
1.5虚拟仪器的发展趋势及其应用
正是随着虚拟仪器技术的功能和性能不断提高，如今在许多应用中它为用户提供了另外一种选择。目前，虚拟仪器产品已经实现在航空、航天、通信、医疗、电力、石油勘探、铁路等行业普及应用。
在电子和通信工程中，虚拟仪器可用于电子测量和信号分析；在自动化检测领域内，虚拟仪器可用于数据采集和控制；在航天航空学科里，虚拟仪器可用于监测和分析火箭或卫星传递来的复杂数据，已被美国航天航空局（NASA）用于火星探险；在基础学科的研究中，虚拟仪器可用于设计实验系统，例如用于生化领域中监测薄膜分子的相互作用，以及医学领域中研究嗅觉和视觉。
二.LabVIEW介绍
2.1 LabVIEW的相关概念
LabVIEW是一个基于G语言的图形编程开发环境，在工业界和学术界中广泛用作开发数据采集系统、仪器控制软件和分析软件的标准语言，对于科学研究和工程应用来说是很理想的语言。它含有种类丰富的函数库，科学家和工程师们利用它可以方便灵活地搭建功能强大的测试系统。
LabVIEW是一个通用编程系统, 不但能够完成一般的数学运算与逻辑运算和输入输出功能, 它还带有专门的用于数据采集和仪器控制的库函数和开发工具, 尤其还附带专业的数学分析程序包, 基本上可以满足复杂的工程计算和分析要求。LabVIEW环境下开发的程序称之为虚拟仪器VI, 因为它的外型与操作方式可以模拟实际的仪器。实际上, Vis 类似于传统编程语言的函数或子程序。
2.2 LabVIEW程序的基本构成
LabVIEW是虚拟仪器的开发工具，在LabVIEW中开发的应用程序都被称为VI，所有的VI都包括前面板、框图以及图标和连接器窗格三部分。
LabVIEW的核心是VI。VI具有良好的人机交互界面—前面板和相当于源代码功能的框图程序。前面板上有交互式的输入控件和输出显示控件，输入控件包括开关、旋钮、按钮等，输出显示控件包括波形图、波形图表、指示灯等。
前面板接受来自框图程序的指令。在VI的前面板中, 控件模拟了仪器的输入装置并把数据提供给VI 的框图程序; 而LabVIEW的指示器则模拟了仪器的输出装置并显示由框图程序产生的数据。当一个控件或指示器放到前面板上, LabVIEW便在框图程序中相应的产生一个终端, 这个从属于控件或指示器的终端不能随意被删除, 只有删除它对应的控件或指示器时它才会随之一起被删除。
2.3 LabVIEW编程语言的特点
LabVIEW把复杂、繁琐、费时的语言编程简化成“用图标提示的方法选择功能块、用线条将各种功能块连接起来”的编程方式。
概括起来，LabVIEW编程语言具有以下特点：
（1）实现了仪器控制与数据采集的完全图形化编程，设计者无需编写任何文本形式的代码。
（2）提供了大量的面向测控领域应用的库函数，如面向数据采集的DAQ库函数、内置GPIB、VXI、串口等数据采集驱动程序；面向分析的高级分析库，可进行信号处理、统计、曲线拟合以及复杂的分析工作；面向显示的大量仪器面板，如按钮、滑尺、二维和三维图形等。
（3）提供了大量与外部代码或应用软件进行连接的机制，如动态链接库、动态数据交换和各种ActiveX等。
（4）具有强大的网络连接功能，支持常用网络协议，便于用户开发各种网络测试、远程虚拟仪器系统。
（5）LabVIEW应用程序具有可移植性，适合多种操作系统。
（6）可生成可执行文件，脱离LabVIEW开发环境运行。
用户利用LabVIEW编程就好像在绘制编程流程图，使用流程图方法可以实现内部的自我复制，采用前面板、流程图、图标等，用户就对整个系统实现图形化描述，同时用户还能重用虚拟仪器，可以随时改变虚拟仪器来满足自己的需要。所以现在虚拟仪器已经成为目前应用最广、发展最快、功能最强、最流行的虚拟仪器开发平台。
2.4用LabVIEW设计虚拟仪器的步骤
LabVIEW编程一般要经过以下几个步骤：
（1）总体设计：根据用户需求，进行VI总体结构设计，确定面板布局与程序流程，并保证所使用的虚拟仪器硬件在LabVIEW函数库中有相应的驱动程序。
（2）前面板设计：在LabVIEW的前面板编辑窗口内，利用工具模板和控件模板进行VI前面板的设计。
（3）方框图的设计：在LabVIEW的方框图编辑窗口内，利用工具模板和函数模板进行方框图编程。
总结：
通过对这篇论文相关的内容的查阅，我学到了很多。一方面，在提高了自己的查阅资料的能力和运用知识的能力的同时对于虚拟仪器系统的组成部分有了充分的认识与了解；另一方面也让我进一步的掌握了虚拟仪器LabVIEW图形化软件设计方法。除此之外，我对于现代仪器科学与技术的发展也有了更加进一步的了解,感受到了现代仪器科学与技术的迅猛进步,明白了VI技术对于加速发展我国自己的电子仪器工业具有很大的作用。
范文五：对虚拟仪器的认识
认
识
虚
拟
仪
器
学院：电子信息工程学院
班级：10级测控技术与仪器2班
姓名：朱楠楠
学号：20101527248
认识虚拟仪器
本学期我们接触学习了虚拟仪器这门课程，先是它的名字就吸引了我们的强烈兴趣，“虚拟”！那到底是研究什么的呢？和我们平时见的真实仪器各有什么千秋与优缺特点呢？机房上机的学习方式更是有利于老师操作控制并知道我们的学习，关于LabVIEW软件的演示更能被我们接受和掌握。我在课余查找搜集了解了更多关于虚拟仪器的相关知识。
一、虚拟仪器的概念
虚拟仪器是由计算机硬件资源、模块化仪器硬件和用于数据分析、过程通信及图形用户界面的软件组成的测控系统，是一种计算机操纵的模块化仪器系统。虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。自1986年问世以来，世界各国的工程师和科学家们都已将NI LabVIEW图形化开发工具用于产品设计周期的各个环节，从而改善了产品质量、缩短了产品投放市场的时间，并提高了产品开发和生产效率。使用集成化的虚拟仪器环境与现实世界的信号相连，分析数据以获取实用信息，共享信息成果，有助于在较大范围内提高生产效率。虚拟仪器提供的各种工具能满足我们任何项目需要。
二、虚拟仪器的优势
同其他技术相比，虚拟仪器技术具有四大优势：
1、性能高
虚拟仪器技术是在PC技术的基础上发展起来的，所以完全“继承”了以现成即用的PC技术为主导的最新商业技术的优点，包括功能超卓的处理器和文件I/O，使您在数据高速导入磁盘的同时就能实时地进行复杂的分析。此外，不断发展的因特网和越来越快的计算机网络使得虚拟仪器技术展现其更强大的优势。
2、扩展性强
NI的软硬件工具使得我们不再受限于当前的技术中。这得益于NI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的、甚至无需软件上的升级即可改进整个系统。在利用最新科技的时候，我们可以把它们集成到现有的测量设备，最终以较少的成本加速产品上市的时间。
3、节约时间
在驱动和应用两个层面上，NI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。NI设计这一软件构架的初衷就是为了方便用户的操作，同时还提供了灵活性和强大的功能，使我们轻松地配置、创建、发布、维护和修改高性能、低成本的测量和控制解决方案。
4、无缝集成
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。NI的虚拟仪器软件平台为所有的I/O设备提供了标准的接口，
帮助我们轻松地将多个测量设备集成到单个系统，减少了任务的复杂性。
三、虚拟仪器的分类
虚拟仪器的发展随着微机的发展和采用总线方式的不同，可分为五种类型：
1、PCI总线——插卡型虚拟仪器
这种方式借助于插入计算机内的数据采集卡与专用的软件如LabVIEW相结合
2、并行口式虚拟仪器
最新发展的一系列可连接到计算机并行口的测试装置，它们把仪器硬件集成在一个采集盒内。仪器软件装在计算机上，通常可以完成各种测量测试仪器的功能，可以组成数字存储示波器、频谱分析仪、逻缉分析仪、任意波形发生器、频率计、数字万用表、功率计、程控稳压电源、数据记录仪、数据采集器。
3、GPIB总线方式的虚拟仪器
GPIB技术是IEEE488标准的虚拟仪器早期的发展阶段。它的出现使电子测量独立的单台手工操作向大规模自动测试系统发展，典型的GPIB系统由一台PC机、一块GPIB接口卡和若干台GPIB形式的仪器通过GPIB电缆连接而成。在标准情况下，一块GPIB接口可带多达14台仪器，电缆长度可达40米。GPIB技术可用计算机实现对仪器的操作和控制，替代传统的人工操作方式，可以很多方便地把多台仪器组合起来，形成自动测量系统。GPIB测量系统的结构和命令简单，
主要应用于台式仪器，适合于精确度要求高的，但不要求对计算机高速传输状况时应用。
4、VXI总线方式虚拟仪器
VXI总线是一种高速计算机总线VME总线在VI领域的扩展，它具有稳定的电源，强有力的冷却能力和严格的RFI/EMI屏蔽。由于它的标准开放、结构紧凑、数据吞吐能力强、定时和同步精确、模块可重复利用、众多仪器厂家支持的优点，很快得到广泛的应用。经过多年的发展，VXI系统的组建和使用越来越方便，尤其是组建大、中规模自动测量系统以及对速度、精度要求高的场合。有其他仪器无法比拟的优势。然而，组建VXI总线要求有机箱、零槽管理器及嵌入式控制器，造价比较高。
5、PXI总线方式虚拟仪器
PXI总线方式是PCI总线内核技术增加了成熟的技术规范和要求形成的，增加了多板同步触发总线的技术规范和要求形成的，增加了多板发总线，以使用于相邻模块的高速通讯的局总线。PXI的高度可扩展性。PXI具有8个扩展槽，而台式PCI系统只有3~4个扩展槽，通过使用PCI—PCI桥接器，可扩展到256个扩展槽，台式PC的性能价格比和PCI总线面向仪器领域的扩展优势结合起来，将形成未来的虚拟仪器平台。
四、虚拟仪器的硬件系统
虚拟仪器的硬件系统主要由传感器、数据采集设备以及计算机组成。其中计算机是虚拟仪器硬件平台的核心；传感器是虚拟仪器系统
中的前置部件，将被测的非电量转化为电量；信号调理电路的主要功能是对传感器输出的模拟信号进行放大、滤波、隔离等；数据采集设备的主要作用是对被测信号进行采样、放大、模数转换等。
根据所使用的仪器硬件不同，虚拟仪器硬件系统可以分为PC-DAQ系统、GPIB系统、VXI/PXI/LXI系统、现场总线系统等。
五、虚拟仪器的软件系统
根据VPP系统规范的定义，虚拟仪器的软件结构从底层到顶层分别为：输入输出接口层、仪器驱动程序层和应用软件层。
六、LabVIEW简介 LabVIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发的，类似于C和BASIC开发环境，但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。
LabVIEW编程语言的特点：
1、实现了仪器控制与数据采集的完全图形化编程，设计者无需编写任何文本形式的代码；
2、提供了大量的面向测控领域应用的库函数；
3、提供了大量与外部代码或应用软件进行连接的机制；
4、具有强大的网络连接功能，支持常用网络协议，便于用户开发各种网络测控、远程虚拟仪器系统；
5、LabVIEW应用程序具有可移植性，适用于多种操作系统；
6、可生成可执行文件，脱离LabVIEW开发环境运行。
七、虚拟仪器技术发展现状
传统仪器在测量测试领域发挥着重要作用，但是同时也存在着诸多问题，如灵活性不够，精度不够高。而虚拟仪器解决了这些问题，更具有灵活性，同时性能和精度进一步提升，而甚至解决了传统仪器无法实现的测量，其可扩展性和低成本让厂商对虚拟仪器越来越重视。使用基于软件配置的模块化仪器很好的解决了资源配置和重复等问题，是未来仪器发展的主流方向。
虚拟仪器技术利用了快速发展的PC架构，高性能的半导体数据转换器，以及引入了系统设计软件，使得在提升了技术能力的同时降低了成本。尤其是随着PC性能的不断提升，使得虚拟仪器技术也快速发展起来，并实现了更多的新应用。
高性能、低成本的A/D和D/A转换器的出现和发展，也推动了虚拟仪器技术的发展。虚拟仪器技术硬件可以利用大量生产的芯片作为测量的前端组件。系统设计软件也成为虚拟仪器技术发展的一大动力，而采用图形化的数据流语言的LabVIEW目前也被广泛应用其中。
目前虚拟仪器技术的扩展功能越来越强大，能够在PC上开发测试程序，在嵌入式处理器和FPGA(现场可编程门阵列)上设计硬件等。这些为用户设计测试系统，定义硬件功能等提供了一个独立环境。因此虚拟仪器以其众多优势逐渐取代传统仪器发挥着重要作用，其应用领域将会越来越广泛。
