Виртуальные измерительные приборы.
Любой персональный компьютер (ПК) может превратиться в мощный измерительный комплекс,
если его снабдить одним или несколькими аналоговыми входами. Его клавиатура и экран предоставляют существенно
большие возможности по сравнению с теми, которые могут дать мультиметр или осциллограф, а дисковые
устройства хранения данных и принтер
прекрасно подходят для регистрации любых длительных процессов. Кроме того, вычислительная мощь ПК позволяет
подвергать собранные с его помощью информационные данные обработке любой сложности.
Еще несколько лет назад для превращения ПК в виртуальный измерительный прибор требовалось установить в компьютер
одну или несколько сложных и дорогостоящих плат. Подобный подход до сих пор используется в промышленности и
крупных научных лабораториях, но сегодня также можно добиться достойных результатов, просто подключив небольшие
аналого-цифровые преобразователи к стандартным
последовательным или параллельным портам. На рынке есть готовые изделия, но подобные устройства
можно собрать и самостоятельно.
Сегодня принято называть "виртуальными" все хотя бы в некоторой степени нестандартные приложения
для персональных компьютеров. Много полезных вещей можно просто моделировать на хорошем цветном экране с высоким
разрешением, и результат зачастую будет выглядеть лучше, чем есть на самом деле.
Итак, на экране виртуального измерительного прибора наверняка будет представлена
сложная, насыщенная картинка, на которой есть и кнопки, и различные индикаторы, и шкалы, и
осциллографические экраны. Возможности графических интерфейсов обеспечивают гораздо более широкую область применения,
чем может иметь обычный измерительный прибор, – не говоря уже о потенциальном использовании принтеров, дисковых накопителей,
а также модема, подключенного к Internet.
Собственно виртуальный прибор представляет собой более или менее сложное программное
обеспечение, установленное на персональный компьютер, и некое интерфейсное устройство, позволяющее ПК получить
доступ к тем физическим величинам и процессам, которые он должен будет обрабатывать. Как правило, в качестве
такого интерфейса выступает аналого-цифровой преобразователь с одним или несколькими входами, возможно,
снабженный устройством нормирования входного сигнала.
В принципе, можно рассчитывать на то, что виртуальный прибор предоставит своему владельцу
гораздо более широкие возможности, причем по цене будет сравним с классическим измерительным прибором,
имеющим тот же уровень технических характеристик.
Таким образом, основная структура виртуального измерительного
прибора такова:
 |
датчик; |
|
|
нормирующий (входной) усилитель; |
|
|
аналого-цифровой преобразователь; |
|
|
управляющая программа на компьютере. |
Мы рассмотрим применение концепции виртуальных измерительных
приборов для нашего конкретного случая: измерения магнитного поля.
|
