8265158930

375

Wirtualne przyrządy pomiarowe w Laboratorium Układów Elektronicznych WAT

pomiarowych są nazywane przyrządami wirtualnymi. Można w tej dziedzinie wyróżnić trzy grapy [1],

Pierwszą stanowią fizycznie istniejące przyrządy autonomiczne sterowane za pomocą komputera wyposażonego w kartę dedykowanego interfejsu (np. GPIB czy RS 232). Graficzny interfejs użytkownika umożliwia wygodne zarządzanie poszczególnymi przyrządami oraz tworzenie bardziej złożonych systemów pomiarowych.

Drugą grupę przyrządów wirtualnych stanowią komputery wyposażone w kartę akwizycji danych, bezpośrednio współpracującą z magistralą mikrokomputera. W tej grupie nie ma już autonomicznego przyrządu pomiarowego. Są tylko jego poszczególne elementy, zaś płytę czołową symuluje panel graficzny na ekranie monitora. Taki przyrząd obsługiwany jest już całkowicie za pomocą komputera.

Trzecią grupę przyrządów wirtualnych stanowią same w sobie graficzne środowiska programowe. Nie można tu wyróżnić nie tylko przyrządu pomiarowego, ale nawet żadnego jego elementu. Przyrząd od początku do końca został stworzony z wykorzystaniem programu. Dane pomiarowe do takiego przyrządu mogą pochodzić z plików dyskowych utworzonych podczas rzeczywistych pomiarów na odległym stanowisku pomiarowym.

Choć nazywanie ostatniej grupy przyrządami wirtualnymi budzi wiele kontrowersji, to znalazły one jednak szerokie zastosowanie do prezentacji symulacji procesów fizycznych, a ze względu na stosunkowo niski koszt są niezwykle przydatne w dydaktyce. Przyrządy wirtualne z trzeciej grupy pełnią również istotną rolę podczas realizacji badań naukowych w dziedzinie medycyny. M.in. pozwalają „mierzyć” wybrane wskaźniki, np. momenty statystyczne wyższych rzędów, określonych sygnałów biomedycznych zebranych w czasie trwania choroby, w celu dokonania np. adekwatnej klasyfikacji.

Tworzenie przyrządów wirtualnych może być realizowane na dwa sposoby. Chronologicznie pierwszy sposób polega na pisaniu od podstaw programu obsługi przyrządu systemowego lub karty pomiarowej przy wykorzystaniu języków wysokiego poziomu {Pascal, C) w środowiskach takich jak np. Delphi czy Yisual C. Drugi sposób opiera się na wykorzystaniu dużych środowisk programowych, które integrują w sobie funkcje sterowania pracą systemu, gromadzenia i przetwarzania danych pomiarowych oraz prezentacji wyników. Środowiska takie oferują ponadto języki programowania wyższego rzędu (graficzne), różnego rodzaju edytory, rozruszniki (ang. debugger) a także rozbudowane mechanizmy wspomagające (a zarazem upraszczające) obsługę aparatury pomiarowej i ułatwiające pisanie własnych programów sterujących pracą całego systemu. Takie pakiety programowe nazywa się zintegrowanymi środowiskami pomiarowymi [2].

Na rynku istnieje kilka takich pakietów. Wiodącą rolę na tym polu odgrywa firma National Instruments z LabWindows i korzystającym z języka graficznego LabVIEW [3]. Znaczącą pozycję zajmuje również firma Agilent Technologies z produktem Agilent Vee [4], który, - podobnie jak LabVIEW - umożliwia tworzenie programu przy użyciu symboli graficznych.