LabOne 為科學家和研究人員提供了一個獨立于儀器控制并包含成熟的測量方法的平臺。LabOne 的設計旨在為儀器使用提供大量靈活的功能，并同時保證快速有效的操作。基于瀏覽器的用戶界面為時域和頻域分析提供了卓越的工具集，還為建立控制環路、噪聲測量和說明測量數據提供精細的支持。對于科學領域的編程用戶，它還提供目前的編程語言。主要組件一覽：

強大的用戶界面

LabOne 使用網絡技術方面的zuixin進展來提供高質量的用戶界面和體驗，融合先進的儀表化和靈活的軟件構架。設計不佳的遠程儀器控制工具已經一去不返了，這些工具對于如何增加儀器功能性和價值的考慮有所欠缺。

電腦變成駕駛艙

同過去在前面板上安裝大量按鈕的老式儀器相比，軟件驅動的儀器具有許多優勢。雖然按鈕使用快速且簡單，是有效的工作方式，但它們也會占用成本高昂的基板面，并且通常不適合進行重新配置。帶集成觸摸屏的儀器僅能憑借更多的信息和重新配置來稍微提高用戶體驗，但通常總是缺乏分辨率。

行業趨勢是向著支持大屏幕和減少儀器前面板上按鈕的方向發展的。LabOne 用戶界面完全刪除了按鈕，支持通過電腦控制來進行多屏幕、多功能操作，設定了新的標準。

可配置環境

LabOne 用戶界面利用zuixin的網絡技術提供可配置的測量環境，解決最嚴苛的挑戰。

定制化意味著您可以：

·       在多行多列的顯示器中根據您的喜好排列您的測量工具

·       打開多個可用工具實例，并同時對之進行監控

·       通過鼠標點擊本地或遠程存儲來采集您的數據

·       通過集成微調功能反復優化您的測量參數

·       通過光標控制來分析實時數據或對從靜止圖像上采集到的數據進行分析

·       鼠標點擊一下即可將您采集到的圖表保存為 PNG、SVG 和 CSV 文件

·       檢索之前的測量，對多項采集結果進行離線分析

直觀控制：功能框圖

圖形鎖定選項卡提供包含全部儀器核心功能的功能框圖，是瑞士蘇黎世儀器 (Zurich Instruments) 近期的一項創新，目的是讓我們的儀器使用能夠更加的直觀和簡單。

概述

設置和示意圖可以與測量結果結合在一個視圖中，提供全面的儀器信息。對一些開關和選擇的修改有效地改變了顯示示意圖，幫助減少學習測量概念所需的時間，讓用戶能夠更好地了解儀器的行為反應，提供對于設置控制的更好的概括，并能減少設置錯誤的可能性。

圖形鎖定能按照屏幕的大小進行縮放，易于使用大顯示器和同時監控更多信息。密集型實驗室研究的一次跳躍性發展！

特點

·       設置和儀器功能的圖形可視化

·       儀器配置概述

·       選件功能擴展

·       支持與其他儀器選件一起使用，例如資源鎖定

·       同一個選項卡內的輔助和解調器功能

·       綜合工具提示

Reduce Lab Setup Complexity

降低實驗室設置的復雜性是瑞士蘇黎世儀器 (Zurich Instruments) 的核心產品理念之一，圖形鎖定增加了我們之前的創新，例如取代多臺儀器和結合測量技術。對于并非所有應用程序都隨時需要所有設置的理解是我們設計 LabOne 的動力，以提供多種視圖：

·       表格式鎖定選項卡：概括所有解調器設置和輸入/輸出參數

·       圖形鎖定選項卡：對單一解調器的直觀概述，包括它的輸入和輸出

用戶可以根據他們當前的需求通過單擊在兩種視圖中切換，設置將在不同視圖之間保留。

節省時間

圖形鎖定選項卡將幫助新用戶更迅速地了解儀器，不需要過多地閱讀用戶手冊便能獲得第一次測量結果。用戶可以迅速提升自己的儀器知識，讓用戶有更多的時間來用于實際研究。此外，隨著了解儀器工作原理的門檻降低，用戶可以繼續優化設置以及使用更先進的測量方法，并得到更快更好的結果。

集成工具集

LabOne 的多合一方法提供可在快速樣本（源自模擬/數字轉換器的原始樣本）和較慢樣本（解調之后）上操作的時域和頻域工具選擇。在相同的用戶界面內，用戶可以將一項或多項的工具整合到一起，從而提供特定實驗所需的數據和分析。無論您的研究目標是什么，LabOne 都可以簡化您的工作空間、節省您的時間，使您能夠專注于真正重要的實驗方面。

頻譜分析儀（Spectrum） 

·       針對解調器數據的快速、高分辨率 FFT 頻譜分析儀

·       頻譜模式 FFT(X+iY)、FFT(R)、FFT(Θ)、FFT(f) 和 FFT((dΘ/dt)/2π)

·       可變中心頻率、頻率分辨率和頻率寬度

·       自動帶寬，自動寬度

·       4 個不同的 FFT 窗口函數選擇

·       幅度、譜密度和功率譜

·       低通濾波補償

掃頻儀（Sweeper） 

·       全功能參數掃描工具，適用于掃描頻率、相位偏移、輸出振幅和其他參數

·       頻率響應分析儀（波特圖）

·       支持多種掃描模式的全部儀器參數范圍

·       并發多解調器測量和顯示

·       持續顯示之前的掃描結果（重疊顯示）

·       掃描標準化。自動帶寬、平均和顯示標準化

·       支持輸入定標和任意輸入單元

·       相位展開

示波器（Scope） 

·       完整輸入模擬/數字分辨率

·       采集示波器鏡頭的快速傅立葉變換 (FFT)

·       大量采樣率選擇，可選求平均值功能

·       多個信號源，包括信號輸入和觸發輸入

·       多觸發源和觸發方式

·       獨立延遲、滯后、前觸發和觸發電平設置

·       光標數學：位置，區域，跟蹤，波，峰，直方圖

·       支持輸入定標和任意輸入單元

·       UHF-DIG 數字轉換器選件升級

繪圖儀（Plotter） 

·       繪制所有的流數據，例如解調器輸出值、輔助輸入、輔助輸出、Boxcar 數據、解調器頻率、PID數據

·       多示蹤支持軸分組，靈活的軸定標

·       極坐標和笛卡爾數據格式

·       光標數學：位置，區域，跟蹤，波，峰，直方圖

·       支持輸入定標和任意輸入單元

數據采集（Data Acquisition） 

·       示波器和繪圖儀（時域數據等）顯示所有連續流數據

·       多個不同的觸發類型

·       自動觸發電平調整

·       光標數學：位置，區域，跟蹤，波，峰，直方圖

數字（Numeric） 

·       顯示解調器輸出數據和其它流數據（例如，輔助輸入、輔助輸出，PID錯誤等）

·       圖形和數值范圍指標

·       極坐標和笛卡爾數據格式

·       支持輸入定標和任意輸入單元

應用程序接口 (API) 選擇

LabOne 軟件架構

瑞士蘇黎世儀器 (Zurich Instruments) 的設備是使用基于服務器的連接方法。這就意味著用戶與儀器之間的所有通信都是通過名為“LabOne 數據服務器”的計算機程序進行的。數據服務器能夠識別可用的儀器，并能管理儀器和主機之間的所有通信，以及所有連接的客戶端之間的通信。這可以進行：

·       多客戶端配置：多個接口（即使從網絡內的多臺計算機）訪問儀器上的設置和數據。設置可以通過數據服務器的單實例在所有接口之間實現同步。

·       多設備設置：任何數據服務器的客戶端都可以同時訪問多個設備。

此軟件架構是在多個層面上組織的，如下方示意圖所示：

程序接口 (API) 選擇

不論您更喜歡使用 C、.NET、Python、MATLAB 還是 LabVIEW，LabOne 支持所有這些編程語言。此外，API 與所有儀器兼容。這意味著，您為一臺儀器編寫的軟件可以無縫轉移到另一臺儀器上。

本機結構

LabOne 提供基于本地數據結構的 API，在測量儀器和編程環境之間提供有效的接口。與老式的文本 (ASCII) 接口技術相比，這種接口的速度可提高多達 100 倍。

核心庫

元件庫（LabOne 核心庫）可以讓用戶編程他們自己的用戶界面以及快速整合復雜的功能群（例如掃頻儀或頻譜分析儀）。從用戶界面切換到 API 編程極為方便。

并發 API

憑借基于服務器的通信方式“LabOne 數據服務器”，多個客戶端可以在同時連接到相同的儀器上。LabOne 數據服務器還能確保所有連接的客戶端之間的儀器設置同步。

虛擬儀器

基于服務器的架構允許將多臺儀器組合到相同的用戶界面中。自定義程序可以收集不同儀器的不同工具，并能在同一個窗口內執行虛擬儀器。

讓編程更加容易

不必再擔心如何實施復雜的功能（例如掃頻儀），核心庫模塊能減少障礙，因為它提供了與 LabOne 用戶界面版本相同的強大的功能框架。

雙向 API

API 允許數據存儲和重載。保存的數據也可以使用與數據采集相同的工具來重新加載和進行離線分析。實現了效率的提高和工作方式的簡化，令人印象深刻。

獨立平臺

瀏覽器操作

操作自由就是讓 LabOne 用戶選擇他們希望操作、控制或監控儀器的平臺的信條。我們采用zuixianjin的網絡技術，為所有可以運行瀏覽器的設備提供快速響應和卓越的性能。不論您喜歡使用平板電腦、Windows PC 還是 MAC，不論您喜歡的瀏覽器是 Safari、Internet Explorer、Firefox 或 Google Chrome： LabOne 全部對之提供支持。瀏覽器操作是測量技術的未來。

·       廣泛的受支持瀏覽器選擇：Chrome、Internet Explorer、Firefox、Safari、Opera

·       完全自由的控制硬件或小工具選擇

·       獨立操作系統；Windows、Apple OS、Linux

LabOne 還通過支持多種編程 API 來實現操作自由。

通用測量

操作自由也體現在執行測量的位置的靈活性上 – 服務器架構讓用戶能像在本地一樣進行遠程操作。

使用案例包括：

·       直接測量，靠近您的設置，在您平板電腦上顯示數據

·       分析數據并存儲在本地遠程計算機的“無限”存儲器上

·       讓您遠離實驗室噪聲，從辦公室即可控制您的測量設備

·       同時從多個工作站訪問相同的測量裝置

·       用您的手機從家中監控您的測量

支持無數種使用方式，對研究實驗室來說全球測量將變為現實。

API 對所有儀器兼容

LabOne API 的設計使您可以將自己的程序應用在每個儀器系列的每種儀器配置中。對于需要將多臺不同儀器整合到他們的設置中，或者需要在要求發生變化時更換儀器的用戶，這能為他們節省大量的時間。您只需將軟件無縫地轉移到不同的儀器上即可。

多設備同步（Multi-Device Synchronization, MDS）

您是否有需要使用多個同步信號輸入和信號輸出的應用？然后，您可能很清楚只是堆疊一些儀器通常是不夠的。

完全同步包括各種參考時鐘之間穩定且明確定義的相位關系，在規定時間同步信號輸出的能力以及記錄信號的時間戳和采樣速率的對齊。理想情況下，您只需使用單個用戶界面或API來協調整個儀器組件。

Zurich Instruments致力于為客戶提供全面的方法，并提供其儀器的**可擴展性。LabOne是Zurich Instruments儀器的控制軟件，包括多個設備同步（MDS），可以完全同步多達8個儀器，并允許用戶通過單個圖形用戶界面和API會話訪問它們。

主要特點

l  所有儀器的時鐘同步到一個主時鐘

l  同步時間戳和測量數據的采樣率

l  所有輸出通道的樣本同步

l  LabOne軟件中的MDS模塊可同時測量多個設備

l  AWG鏈接模式，用于通過分布式執行從單個序列器控制多個AWG儀器的輸出

示例：使用Sweeper進行多通道測量自動化

同時測量多個輸入信號有助于并改善多端口網絡的特性。為了獲得多端口網絡的頻率響應，激勵一個端口并測量包括被驅動端口的所有其他端口。使用MDS模塊增強的LabOne Sweeper工具，可以在單個LabOne用戶界面或LabOne API會話顯示的一次掃描運行中測量復雜多端口網絡的完整頻率響應。下圖顯示了使用由MDS同步的兩個UHFLI鎖定放大器在單次掃描中測量的4端口網絡的頻率響應。

MDS是如何工作的？

所有涉及的儀器共享相同的10MHz參考時鐘，以便具有共同的時鐘速度。除了公共時鐘之外，所有儀器需要連接在一系列觸發信號中。通過啟動MDS，LabOne軟件按順序執行以下步驟：

（1）     將從屬儀器的參考時鐘調整為主設備的時鐘或外部源

（2）     確定每個儀器在觸發信號鏈中的位置

（3）     測量每臺儀器之間的電纜延遲

（4）     調整每個儀器的時鐘，同時考慮電纜延遲。

在該過程結束時，所有儀器具有相同的時鐘時間，即各個樣本的同步時間戳。

哪些應用可以從MDS中受益？

通常，需要多通道信號生成和/或檢測的每個應用可以受益于MDS，尤其是當必須同步生成和/或測量多通道信號時。例如，

l  多量子比特量子計算

l  NMR測量

l  多傳感器測量系統，例如霍爾效應材料表征和傳感

l  多通道Boxcar平均

l  微流控中的多點阻抗技術

l  相控陣列雷達

MDS增強了哪些LabOne功能？

l  Sweeper：跨多個儀器的測量自動化。掃描一臺儀器的參數并測量多個通道上的響應，儀器與掃描參數的變化完全同步。

l  DAQ：測量時域信號并根據多個儀器上的觸發信號記錄圖像，并準確對齊樣本。

l  Plotter：通過時間戳對齊同時顯示來自多個儀器的信號。

l  Spectrum：各種儀器的信號光譜的比較

MDS支持哪些儀器？

使用LabOne MDS可以同步多個相同類型的儀器。每個平臺都有自己的電纜配置，用于參考時鐘和觸發信號連接。

MFLI/MFIA儀器

通過將一臺儀器的10MHz時鐘輸出與下一臺儀器連接，可以同步多個MFLI鎖定放大器和/或MFIA阻抗分析儀，依此類推。同時，一個儀器用作主觸發源，觸發信號從該觸發源分配到包括主設備在內的所有其他儀器（見下圖）。

HF2LI鎖定放大器

HF2LI鎖相放大器具有特定的同步信號，使用RJ45連接器共享觸發和時間信號（見下文）。

UHFLI/UHFAWG/UHFQA儀器

在UHF平臺上，MDS可以帶來可觀的好處，因為儀器具有AWG和鎖定功能。時鐘信號以星形方式分布，其中一個儀器是主設備，而觸發信號通過包含所有儀器的環路共享（見下文）。

HDAWG任意波形發生器儀器

使用MDS可以同步多達8個HDAWG任意波形發生器（64個AWG通道）。通過使用外部源或使用其中一個儀器作為主時鐘，10/100MHz時鐘分配以星形方式完成連接。時間戳同步是通過包含所有儀器的循環實現的，并使用特定的MDS觸發端口（見下文）。超過64個通道的同步需要PQSC可編程量子系統控制器。

MDS規格參數