基于python的虚拟仪器技术研究及实现(2)

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(1)虚拟仪器可以把以上几种仪器集成在一个系统中，运用不同切换过程，实现同样的教学目的。这样，一台计算机就是一个实验平台，软件就是仪器，一个机房就是一个多功能实验室。

(2)由于虚拟仪器的内容丰富，人机界面好，通过声、光和动画等手段的结合，可以生动直观地展示物理实质，减轻教师的教学负担，加深学生对知识的理解。

(3)能提高实验效率，降低教学成本，学生也不会因为反复调试、校准仪器而浪费时间。参数输入简便，结果显示明确，对仪器不会有任何损坏。实验设备如有更新，只需更新一下软件。

(4)借助虚拟技术把仪器与计算机相连接，可以充分利用实验资源。在实施过程中，通过网络虚拟仪器教学将会显示出更大的优越性。

虚拟仪器自80年代后期出现以来，已经得到了极大发展，它的兴起为仪器制造商、仪器用户提供了前所未有的施展各自才能的领域，仪器不再是制造商的独自天下，从而真正体现了“仪器的使用者就是设计者，软件就是仪器”的新观念。虚拟示波器是虚拟仪器家族中的重要成员，它充分利用计算机的信息处理能力，

实现对多路输入信号的实时采集和存储，并进行离线分析和处理。虚拟示波器既有最先进的技术特点，顺应了当代测试仪器的发展趋势；也有较优良的性能价格化。因此，它的开发是极有价值的。论文网

1.4 课题研究目标及预达到的效果

本课题研究目标为研究虚拟仪器的概念，发展及国内外的研究情况，并做出具有代表性的简单虚拟器。本设计中作为代表性研究成果，在指导老师的帮助和指导下完成一个简单的虚拟示波器。

1.5 论文内容及结构

本论文结构和内容上可分为五个大部分。每个部分的主要内容如下：

第一章作为绪论部分主要给出选题背景，虚拟仪器的现状,国内外的研究取向等内容，简单阐述了本次毕业设计主要工作，给出了本论文的结构和内容分布方案等。

第二章在这一章主要介绍有关虚拟仪器的知识。在本次设计中用到的技术理论知识，即，详细介绍了虚拟仪器的概念、发展、组成及特点，对虚拟仪器跟传统仪器做了简单的比较。还简单讲明虚拟仪器应用领域，软件平台的选用。

第三章在这一章主要介绍在本次设计中用到的技术理论知识，即，虚拟仪器的选用的软件开发平台Python语言和PyQt界面库，并说明了Python来实现的优势，介绍Numpy数据处理库等。为了下面一章内容的延续做了铺垫。

第四章这一章主要从设计思路着手给出了本次研究设计的总体思路，给出思路总体框架和总体设计思路，然后就每个功能模块详细介绍了每个模块功能模块的设计思想和实现思路。同时对每个模块功能测试给出其演示结果。

第五章这部分是本论文的后记，简单对全内容进行了总结。

2 虚拟仪器概论

2.1 仪器仪表的发展

现代仪器仪表技术是计算机技术和多种基础学科紧密结合的产物。随着微电子技术、计算机技术、软件技术、网络技术的飞速发展，新的测试理论、测试方法、测试领域以及新的仪器仪表结构不断出现，在许多方面已经冲破了传统仪表的概念，电子测量仪表的功能和作用发生了质的变化。测量仪器仪表的发展经历一般被认为以下五个阶段: 模拟仪器仪表阶段，电子仪表阶段，数字仪器仪表阶段智能化仪器阶段和虚拟仪器阶段等。前面4个阶段的仪表统称为传统仪表, 他们的共同特点是具有专用不变的机箱( 机柜或罩壳)和具有固定不变的操作面板。虚拟仪器对传统仪表有了前所未有的突破，在功能与画面上有了传统仪器没有过的改造。文献综述