虚拟仪器技术现状及发展趋势
虚拟仪器技术的应用与发展
虚拟仪器技术的应用与发展随着科技的不断进步，虚拟仪器技术已经成为了现代化实验室的必备工具。
虚拟仪器技术是一种基于计算机软件和硬件技术实现的仪器技术，它可以模拟和替代传统的物理仪器，使得科研人员、工程师和学生能够更加方便、快捷地进行实验和研究。
本文将从虚拟仪器技术的定义、应用、优势和发展等方面进行介绍。
一、虚拟仪器技术的定义虚拟仪器技术是一种基于计算机软件和硬件技术实现的仪器技术，它可以模拟和替代传统的物理仪器，实现测试、控制、监测和分析等功能。
虚拟仪器技术主要包括虚拟测量仪器、虚拟控制仪器和虚拟分析仪器等。
虚拟测量仪器可以通过计算机软件和硬件来模拟传感器、示波器、频谱分析仪等传统的物理测量仪器；虚拟控制仪器可以通过计算机软件和硬件来模拟运动控制器、逻辑控制器等传统的物理控制仪器；虚拟分析仪器可以通过计算机软件和硬件来模拟数据分析仪、图像处理仪等传统的物理分析仪器。
二、虚拟仪器技术的应用虚拟仪器技术的应用非常广泛，可以在各个领域中得到应用。
以下列举几个典型的应用场景：1、科研实验室虚拟仪器技术可以在科研实验室中得到广泛的应用。
科研人员可以通过虚拟测量仪器来模拟实际的测量仪器，进行各种物理量的测量和分析。
虚拟控制仪器可以模拟实际的控制仪器，实现各种运动控制和逻辑控制。
虚拟分析仪器可以模拟实际的数据分析仪器，进行各种数据分析和图像处理。
2、工业自动化虚拟仪器技术可以在工业自动化领域中得到广泛的应用。
工程师可以通过虚拟测量仪器来模拟各种传感器和测量仪器，实现对工业生产过程的实时监测和控制。
虚拟控制仪器可以模拟各种运动控制器和逻辑控制器，实现对工业生产过程的自动化控制。
3、教育培训虚拟仪器技术可以在教育培训领域中得到广泛的应用。
学生可以通过虚拟测量仪器来模拟实际的测量仪器，进行各种物理量的测量和分析。
虚拟控制仪器可以模拟实际的控制仪器，实现各种运动控制和逻辑控制。
虚拟分析仪器可以模拟实际的数据分析仪器，进行各种数据分析和图像处理。
(完整word版)虚拟仪器技术现状及发展趋势
虚拟仪器技术现状及发展趋势摘要随着计算机技术、大规模集成电路技术和通讯技术的飞速发展，仪器技术领域发生了巨大的变化，美商国家仪器公司(National Instruments)于八十年代中期首先提出基于计算机技术的虚拟仪器的概念，把虚拟测试技术带入新的发展时期，随后研制和推出了基于多种总线系统的虚拟仪器。
虚拟仪器在各个领域中的应用越来越广泛，主要介绍虚拟仪器的发展过程，虚拟仪器的软件与硬件的基本构成原理，并介绍了一些虚拟仪器的应用。
通过介绍，可以断定虚拟仪器有广泛的应用前景，是今后一段时间的发展方向。
关键词：虚拟仪器；测试；采集硬件。
目录引言 (1)第一章虚拟仪器概述 (2)1.1仪器的发展 (2)1.1.1仪器的发展 (2)1.1.2 虚拟仪器的发展 (2)1.2虚拟仪器的分类 (3)1.3与传统仪器的比较 (4)第二章虚拟仪器硬件 (4)2.1传感器及信号调理 (4)2.1.1放大 (5)2.1.2 滤波与平滑 (5)2.1.3 隔离 (5)2.2DAQ板卡 (6)2.2.1模拟量输入 (6)2.2.2 模拟量输出 (6)2.2.3 数字I/O (6)2.2.4 定时I/O (7)第三章虚拟仪器组成 (7)3.1高效的软件 (7)3.1.1 概述 (7)3.1.2 LabVIEW简介 (7)3.2模块化的I/O硬件 (8)3.2.1 概述 (8)3.2.2 DAQ板卡 (8)3.3用于集成的软硬件平台 (8)第四章虚拟仪器特点 (9)4.1 (9)4.2 (9)4.3 (10)4.4 (10)第五章虚拟仪器的现状及发展趋势 (10)5.1国外发展情况 (10)5.2国内发展情况 (10)5.3虚拟仪器的展望 (11)结束语 (11)致谢 (12)参考文献 (12)引言由于微电子技术、计算机技术、软件技术、网络技术的高度发展及其在电子工业测量技术与仪器上的应用，新的测试理论、新的测试方法、新的测试领域以及新的仪器结构不断涌现，在许多方面已经冲破了传统仪器的概念。
虚拟仪器技术的国内外研究现状分析
对虚拟仪器技术的研究不仅有助于提高测试效率，降低测试成本，还可以推动相关领域的技术创新和产业升级。
背景
研究背景与意义
研究目的与方法
本文旨在分析虚拟仪器技术的国内外研究现状，探讨其发展趋势和应用前景，为相关领域的研究人员和从业人员提供参考和借鉴。
研究目的
首先，通过查阅大量国内外文献，了解虚拟仪器技术的发展历程、研究现状及最新研究成果；其次，对虚拟仪器技术的原理、特点、应用领域等方面进行深入分析；最后，结合实际案例，探讨虚拟仪器技术在生产实践中的应用和优势。
嵌入式系统应用
大数据处理技术应用
云计算和云服务应用
研究趋势预测
05
结论与展望
虚拟仪器技术在国内发展迅速，应用领域广泛，包括工业自动化、智能家居、医疗健康等。
国内研究主要集中在软件算法优化和硬件设备研发，在虚拟仪器技术应用领域的研究相对较少。
国外虚拟仪器技术发展水平较高，对于应用领域的研究较为深入，且具有广泛的实际应用价值。
研究结论
研究不足与展望
国内虚拟仪器技术在某些领域的应用研究尚不深入，需要加强实践和应用研究。
未来虚拟仪器技术将进一步与人工智能、物联网等技术融合，实现更加智能化、自动化的应用。
缺乏具有自主知识产权的虚拟仪器核心技术和产品，需要加强自主研发和创新。
未来需要进一步加强虚拟仪器技术的标准化和规范化工作，促进其广泛应用和发展。
仪器仪表行业的发展趋势
国内仪器仪表行业正朝着产业规模化、技术高端化、产品智能化等方向发展，以满足不断升级的市场需求。
国内研究现状
虚拟仪器技术的研发与应用
国内科研机构和企业正在加大虚拟仪器技术的研发力度，拓展其在航空航天、汽车制造、电子电气等领域的应用。
虚拟仪器的现状和发展趋势调查报告
虚拟仪器的现状和发展趋势调查报告学号：xx4xxxxxx 班级：通信xx1 姓名：马吉炜一. 虚拟仪器的现状虚拟仪器是计算机管理的数字化仪器系统，因此，依据某种通用或专用总线标准或规约，或以某种接口形式，与计算机进行通信和管理，并与计算机系统共同工作运行的仪器系统，目前多数属于虚拟仪器系统，它的典型特征是不可脱离计算机而独立工作。
在信号源类虚拟仪器系统中，种类不是很多，主要有D／A 卡系统和任意波发生器，另外还有函数发生器、合成信号源等。
在测量仪器类虚拟仪器系统中，则有许多种类，其中最主要的是A／D卡系统和数据采集系统，另外还有数字存储示波器、瞬态记录仪、数字化仪、数字多用表、频率计数器、信号分析仪、相位计、失真仪、噪声分析仪、阻尼计等多种。
原则上，非虚拟仪器里的仪器，都可以用虚拟仪器方式实现，但在大功率领域以及射频微波领域里的仪器设备，虚拟仪器实现比较困难，模块也较少；低频领域，以及小功率领域里，虚拟仪器已经具有了良好的发展态势。
目前，主流的虚拟仪器主要是VXI、PXI、各种计算机总线(如PCI、ISA、RS232、USB)等总线标准的各种插卡和仪器模块，间或有少数其他总线形式的仪器模块，工作方式多是插入各种总线式仪器机箱内或直接插入计算机主机箱内，少数情况下是独立模块以接口形式接入计算机。
它们多数属于中低频范围，主要是工程应用类仪器设备，射频微波类以及高准确度类仪器设备较少。
由于一部分虚拟仪器模块及系统(如数据采集系统)早在虚拟仪器概念提出之前就已经存在，所以，虚拟仪器概念的建立、提出和发展，一直是围绕着现有仪器设备的功能和性能，逐步强调和加大软件在仪器中的地位和作用，并以软件技术代替硬件技术为核心进行，逐渐将非虚拟仪器虚拟化。
二.虚拟仪器的应用利用虚拟仪器技术，用户可定义自己的专用仪器系统，且功能灵活，易于构建，所以应用面极为广泛。
尤其在科研开发、检测计量、测量测控等领域更是不可多得的好工具。
虚拟仪器技术的国内外
01 02
虚拟仪器技术的概念
虚拟仪器技术是一种基于计算机的自动化测试和测量技术，利用计算机 软件来控制和操作测试测量设备，实现数据的采集、处理、分析和显示 等功能。
虚拟仪器技术的起源
虚拟仪器技术起源于20世纪90年代，随着计算机技术和数字信号处理 技术的不断发展，逐渐形成了以计算机为基础的自动化测试测量系统。
加强资金监管
政府应加强对虚拟仪器技术研发和应用项目的资金监管，确保资金用 于实质性的研发活动，提高资金使用效益。
推进产学研合作与协同创新
建立产学研合作机制
政府应积极推动企业、高校和研究机构之间的产学研合作 ，建立长期稳定的合作关系，实现资源共享和优势互补。
支持协同创新平台建设
政府可以支持建设虚拟仪器技术协同创新平台，为产学研 各方提供交流、合作和创新的平台，促进技术转移和成果 转化。
企业应用现状
中国电科
中国电科在虚拟仪器技术的应用方面，积极探索新的应用场景，开发了一系列 基于虚拟仪器的测试与测量系统，广泛应用于航空、航天、兵器等领域。
华为技术
华为技术将虚拟仪器技术应用于通信设备的研发和生产过程中，大大提高了设 备的测试效率和精度。
政府支持与政策
国家科技部
国家科技部将虚拟仪器技术列为重点发展的关键技术之一， 通过多项科技计划的支持，推动虚拟仪器技术的发展和应用 。
虚拟仪器技术的国 内外
2023-11-10
contents
目录
• 引言 • 国内虚拟仪器技术发展现状 • 国外虚拟仪器技术发展现状 • 虚拟仪器技术发展趋势与挑战 • 我国虚拟仪器技术与发达国家的差距及原
因分析
contents
目录
• 加快我国虚拟仪器技术发展的对策建议 • 结论与展望
虚拟仪器技术的构成及发展趋势
虚拟仪器技术的构成及发展趋势本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March虚拟仪器技术的构成及发展趋势摘要：上个世纪80年代，美国NI公司的划时代产品LabVIEW诞生，并随后提出“软件就是仪器”的口号，从而开辟了“虚拟仪器技术”的全新测量概念，成为现代测试技术的发展方向。
本文介绍了虚拟仪器技术的定义、特点，构成、以及虚拟仪器系统的发展过程和今后的发展趋势。
关键词：虚拟仪器计算机 LabVIEW I/O 测试技术1.引言虚拟仪器简称VI(Visual Instruments)，是电子测量技术与计算机技术深层次结合的新一代电子仪器。
虚拟仪器就是利用计算机及其测控系统实现传统仪器的功能，并在计算机屏幕上模拟传统仪器的操作面板，实现人机交互，使得人们在操作计算机的同时就像操作自己设计的仪器一样。
虚拟仪器要比传统的电子仪器更为通用，在组建仪器、确定功能和技术更新等方面更为灵活、更为经济，更能适应故障诊断技术对测量技术和测量仪器不断提出的更新、扩展功能和提高性能的要求。
任何测量与控制都离不开仪器仪表,传统的测量仪器模式为:独立的机箱；有面板操作键和旋钮,有信号的输入与输出端口,有测量结果的显示方式，即指针、表头或数码管窗口等。
以往的仪器包括电子测量仪器、分析仪器、生化仪器、医疗电子仪器等称为传统仪器，它的功能和技术指标是由生产厂家定义好的，用户基本上是被动地操作和使用。
计算机机技术的出现和发展，从根本上影响和改变着仪器技术的发展。
由于计算机可以通过其扩展槽、接口板和装置仓等与外部仪器或设备相连接，使外部仪器设备可以共享其丰富的软件资源，这样就大大增加了仪器的功能，提高了仪器的性能。
通过计算机扩展槽或接口板等装置，把计算机的软件资源和硬件资源(数据采集板或模块)与外部的仪器设备连接起来，形成了一类全新的测试仪器设备，人们称这样一种全新的仪器设备为“虚拟仪器”。
虚拟仪器技术研究现状与展望
Ａｓａ ｎ ｗ ｔ ｏ ｏ ｅ ｓ ｒｍ ｅ ｔｂ ｓ ｄ ｏ ｏ ｕ ｅ ｏ ｔ ｒ ＆ ｈ ｒ ｗａ ｅ ｔ ｃ ｎ ｌｇｅ ，ｔ ｅ ｖｒｕ ｌｉｓｒ ｍｅ ｔｈ ｓ ｅ ｍｅ ｈ ｄ ｆｒ ｍ ａ ｕ ｅ ｎ ａ ｅ ｎ ｃ ｍｐ ｔ ｒｓ ｆｗａ ｅ ａ ｄ ｒ ｅ ｈ ｏ ｏ ｉｓ ｈ ｉｔ ａ ｎ ｔｕ ｎ ａ
中圈 分 类 号 ：ＴＰ ９ ． ３１９ 文 献标 识码 ：Ａ
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｓ ａ ｕ ｎ ｏ ｐｅ ｔｏ ｉ ｔ ａ ｎ ｔ ｕ ｅ ａ ｅ ｈ ｌ ｇ ｓ ａ ｃ ｔ ｔ ｓ ａ ｄ ｐｒ ｓ ｃ ｆ ｖ ｒ ｕ ｌｉ ｓ ｒ ｍ ｎｔ ｌｔ ｃ ｎｏ ｏ ｙ
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ｃ ａ ａ ｔｒｓｉｓ ｈ ｒ ｃｅ ｉｔｃ ．Ｔｈ ｎ，ｗｅａ ａｙ ｅｔ ｅ ｃ ｎ ｔｕ ｔｏ ｓｏ ｈ ｏｔ ａｅ ＆ ｈ ｒ ｗａ ｅｏ ｈ ｉｔ ａ ｎ ｔｕ ｎ ｎ ｈ ｒ ａ ｅ ｎ ｌｚ ｈ ｏ ｓｒ ｃｉｎ ｆｔ ｅ ｓ ｆｗ ｒ ａ ｄ ｒ ｆｔ ｅｖｒｕ ｌｉｓｒ ｍｅ ｔａ ｄ ｔ ｅａ ｅ
０ 引 言
虚拟 仪器是 基于 计算机 的仪器 及测 量技术 ， 它是 多 门
技 术 与计 算 机 技 术 结 合 的产 物 ， 将 现 有 的 计 算 机 主 流 技 是 术 与灵活 易用 的软件 和高性 能模块 化硬件 结合 在 一起 ， 建
虚拟仪器技术的国内外
虚拟仪器技术的国内外汇报人：日期:•引言•虚拟仪器技术在国内的应用•虚拟仪器技术在国外的应用目录•国内外虚拟仪器技术的比较与差异•虚拟仪器技术的未来发展趋势01引言虚拟仪器技术是一种基于计算机的测试和测量技术，通过软件实现传统仪器的功能。
定义特点应用领域虚拟仪器技术具有灵活性、可扩展性、高精度、高可靠性等特点，能够满足各种测试和测量需求。
虚拟仪器技术广泛应用于电子、通信、航空航天、汽车等领域。
030201虚拟仪器技术概述国内外发展现状国外发展现状虚拟仪器技术起源于美国，经过多年的发展，已经形成了完整的产业链和标准体系。
国外虚拟仪器技术发展迅速，产品种类繁多，功能强大，性能稳定。
国内发展现状我国虚拟仪器技术起步较晚，但发展迅速。
近年来，国内虚拟仪器技术取得了长足的进步，一些企业开始推出自主开发的虚拟仪器产品，但整体水平与国外还有一定差距。
同时，国内虚拟仪器技术标准体系尚不完善，需要进一步加强标准化建设。
02虚拟仪器技术在国内的应用虚拟仪器技术在国内科研领域广泛应用于实验室建设，提供先进的测试和测量解决方案。
实验室建设科研人员利用虚拟仪器技术进行各种科研项目的研究，如信号处理、图像处理、控制系统等。
科研项目国内学术会议和期刊杂志上经常发表关于虚拟仪器技术的学术论文，促进了该领域的学术交流和发展。
学术交流科研领域国内许多高校开设了虚拟仪器技术相关课程，并出版了专门的教材。
教材与课程利用虚拟仪器技术进行实践教学，提高学生的实践能力和创新精神。
实践教学国内教育机构积极推广虚拟仪器技术，建设了丰富的在线教育资源，方便学生自学。
教育资源教育领域企业应用产品研发虚拟仪器技术广泛应用于企业产品研发过程中，提高了研发效率和产品质量。
生产过程控制企业利用虚拟仪器技术对生产过程进行精确控制，提高生产效率和产品质量。
售后服务企业通过虚拟仪器技术为客户提供更好的售后服务，如远程故障排除、在线技术支持等。
03虚拟仪器技术在国外的应用数据分析虚拟仪器技术可以采集、处理和分析大量的实验数据，提高科研工作的效率和准确性。
虚拟仪器发展历程与未来趋势、特点、硬件、软件.doc
虚拟仪器的性能特点A、利用标准的商业技术虚拟仪器工具的持续发展依靠的是标准商业技术不断进步，如个人电脑的快速发展和因特网崛起。
这些突飞猛进的商业技术必然带来性能的改进和大批量市场运作的成本降低。
虚拟仪器产品使用这些技术，确保以更低的价恪为用户提供更为出色的性能。
比如说：LabVIEW图形化开发软件与最新的Windows、Linux和其他操作系统兼容，为使用者带来既可与简便易用图形化功能结合，同时又具有高性能多线程执行功能的开发环境仪器硬件设备，可以充分利用PC1和USB计算机总线的性能，以高速将数据传送到内存。
总之，无论是软件还是硬件产品，它们都是建立在个人或嵌入式计算机系统的内存芯片、处理器和显示技术快速发展的基础上。
B、测量速度快且精确测量输入信号的几个性能参数(如电压、频率、上升时间)只需要一个量化的数据块，要测量的信号参数就能被数据处理器计算出来。
这种将多种测试结合在一起的办法缩短了测试时间。
而在传统的系统中，必须把信号连接到每一台仪器上以便测量各个参数，这样测量值就受电缆长度、阻抗、仪器校准和修正因子的差异的影响。
C、具有更好的测量精度和可重复性嵌入式数据处理器可以建立一些特定功能的数据模型。
如FFT和数据滤波器．这就不再需要随时间可能发生漂移并需要定期标定的分立式模拟硬件了。
D、减少开关和电缆由于所有信号具有一个公用的量化通道，故允许各种测量使用同一校准和修正因子，这样复杂的开关矩阵和信号电缆就能减少，信号将不必切换到多个仪器上。
E、用户定义测量功能出于仪器功能可由用户级产生，故它不再是固定在硬件中而不可改变的，当需要时可加入新的测量功能而不用再去买一台新的仪器。
F、可扩展性强为提高测试系统的性能，可加入一个通用模块或更换一个模块，而不用购买一套全新的系统。
G、缩短系统组建时间所有通用模块支持相同的公用硬件平台。
各软件驱动程序或仪器处理程序不必单独产生，当测试系统要增加一个新的测量功能时，只需增加软件来执行新的功能或增加一个通用模块来扩展系统的测量范围，固而系统组建时间短。
虚拟仪器技术的应用与发展
虚拟仪器技术的应用与发展随着科技的不断发展，虚拟仪器技术成为了当今科技领域的一个重要方向。
虚拟仪器技术是指将计算机技术与仪器技术相结合，利用计算机软硬件模拟、控制和测量物理量的过程，使得仪器的功能得到进一步的扩展和提高。
虚拟仪器技术具有很高的灵活性、可靠性和实用性，已经广泛应用于各个领域。
一、虚拟仪器技术的应用1. 电子测量仪器虚拟仪器技术可以用于电子测量仪器的开发和制造。
传统的电子测量仪器需要在硬件上进行改变才能扩展其功能，而虚拟仪器技术可以通过软件的方式实现仪器功能的扩展。
例如，可以利用虚拟仪器技术实现数字信号处理、数据采集、信号分析、波形显示等功能。
2. 医疗设备虚拟仪器技术在医疗设备中的应用也越来越广泛。
例如，可以利用虚拟仪器技术实现医学影像的获取、处理和分析，从而提高医疗诊断的准确性和效率。
此外，虚拟仪器技术还可以用于生命体征的监测、药物输送的控制等方面，为医疗领域带来了很多便利。
3. 工业自动化虚拟仪器技术在工业自动化中的应用也非常广泛。
例如，可以利用虚拟仪器技术实现生产过程的监测、控制和优化，从而提高生产效率和产品质量。
此外，虚拟仪器技术还可以用于工业机器人的控制、自动化装配线的设计等方面，为工业生产带来了很多便利。
4. 教育培训虚拟仪器技术在教育培训中的应用也非常广泛。
例如，可以利用虚拟仪器技术实现实验教学的虚拟化，从而节省实验设备的成本和时间，同时还可以保证学生的安全。
此外，虚拟仪器技术还可以用于模拟实际操作过程、提供虚拟实境培训等方面，为教育培训带来了很多便利。
二、虚拟仪器技术的发展虚拟仪器技术的发展与计算机技术的发展密不可分。
随着计算机技术的不断进步，虚拟仪器技术也在不断发展。
1. 软件技术的发展虚拟仪器技术的核心是软件技术。
随着软件技术的不断发展，虚拟仪器技术也得到了很大的提升。
例如，计算机图形学、人工智能、机器学习等技术的应用，使得虚拟仪器技术的功能得到了进一步的扩展和提高。
虚拟仪器技术技术特点及发展前景
虚拟仪器技术的技术特点及发展前景探讨摘要：现代工业生产中，一个操作区域内大量具备不同功能的仪器设备分散在不同的地理位置上，不易于操作与维护，因而迫切需要一种能对一个操作区域内仪器设备集中监控的系统。
论文的思想是建立一种通用的基于虚拟仪器开发的自动控制系统，它可以满足同时控制多台设备并从设备中取值到电脑中进行相应的处理的功能。
从而使得大量的人力物力得到节省，并且容易实现实时数据采集和监测。
关键词：仪器仪表；虚拟仪器技术；智能仪表；灵活性；可扩展性；智能系统；网络技术1引言现代生活中，随着科学技术的不断发展，计算机技术的迅速普及，通信技术、仪器技术水平的不断提高，社会生产高度自动化已经成为现实中越来越迫切的需要。
在这种情况下，传统仪器的测量方法已经远远不能满足现实生活的需求，在工程上越来越需要将测试用的电子仪器设备与计算机相连接，从而组成一个由计算机控制的智能系统，即自动测试系统。
其中最重要的一项技术就是虚拟仪器技术。
这种新的测试仪器理念推动传统的测量仪器朝着数字化、智能化、模块化的方向发展。
虚拟仪器将计算机资源与仪器硬件、数字信号处理技术结合，把厂家定义仪器功能的方式转变为由用户自己定义仪器功能。
用户可根据测试的需要，自己设计所需要的仪器系统，利用一种或多种功能的通用模块，调用不同功能的软件模块，组成不同的仪器功能。
在虚拟仪器中，计算机成为仪器的一部分，使得计算机的作用可以得到充分发挥。
2虚拟仪器的基本内涵电子测量仪器发展到今天，其发展过程大致上可以分为四代:模拟仪表、数字化仪表、智能仪表和虚拟仪器。
这4次技术革新具有里程碑式的意义，这4次革新解决了当时的需求和挑战的同时，也孕育着下一次的技术飞跃。
第一代模拟仪表，即磁机械式仪表，相对于数字式仪表而言。
其基本结构是电磁机械式的，借助指针来显示最终结果。
如模拟电压表、模拟电流表、模拟转速表等。
这类仪器仪表常用在要求精度不高、定性指示的场合。
第二代数字化仪表，主要是借助于单片机设计的专用化仪器仪表。
虚拟仪器技术的发展现状及特征
虚拟仪器技术的发展现状及特征虚拟仪器系统概念是对传统仪器概念的重大突破，是计算机系统与仪器系统技术相结合的产物。
它利用计算机系统的强大功能，结合相应的硬件，大大突破传统仪器在数据处理、显示、传送、处理等方面的限制，使用户可以方便地对其进行维护、扩展、升级等。
虚拟仪器系统可以广泛地应用在通讯、自动化、半导体、航空、电子、电力、生化制药、和工业生产等各种领域。
现有的虚拟仪器系统按硬件工作平台主要可分为基于PC总线的虚拟仪器、基于VXI的虚拟仪器、基于PXI的虚拟仪器，所应用场合不同各有其特点。
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。
灵活高效的软件能帮助您创建完全自定义的用户界面，模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成，标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。
这也正是NI近30年来始终引领测试测量行业发展趋势的原因所在。
只有同时拥有高效的软件、模块化I/O硬件和用于集成的软硬件平台这三大组成部分，才能充分发挥虚拟仪器技术性能高、扩展性强、开发时间少，以及出色的集成这四大优势。
虚拟仪器技术的三大组成部分，首先是高效的软件，软件是虚拟仪器技术中最重要的部份。
使用正确的软件工具并通过设计或调用特定的程序模块，工程师和科学家们可以高效地创建自己的应用以及友好的人机交互界面。
NI公司提供的行业标准图形化编程软件——LabVIEW，不仅能轻松方便地完成与各种软硬件的连接，更能提供强大的后续数据处理能力，设置数据处理、转换、存储的方式，并将结果显示给用户。
此外，NI提供了更多交互式的测量工具和更高层的系统管理软件工具，例如连接设计与测试的交互式软件SignalExpress、用于传统C语言的LabWindows/CVI、针对微软VisualStudio的MeasurementStudio等等，均可满足客户对高性能应用的需求。
有了功能强大的软件，您就可以在仪器中创建智能性和决策功能，从而发挥虚拟仪器技术在测试应用中的强大优势。
虚拟仪器技术的应用与发展
虚拟仪器技术的应用与发展虚拟仪器技术是一种基于计算机技术的新型仪器技术，它将传统的仪器与计算机技术相结合，实现了仪器的数字化、智能化和网络化。
虚拟仪器技术的应用范围非常广泛，包括物理、化学、生物、医学、环境等多个领域。
本文将从应用和发展两个方面来探讨虚拟仪器技术的现状和未来。
一、虚拟仪器技术的应用1. 物理领域在物理实验中，虚拟仪器技术可以模拟各种物理现象，如光学、电学、热学等，使学生能够更加直观地理解物理原理。
同时，虚拟仪器技术还可以帮助研究人员进行物理实验的设计和优化，提高实验效率和准确性。
2. 化学领域在化学实验中，虚拟仪器技术可以模拟各种化学反应，如酸碱中和、氧化还原等，使学生能够更加深入地理解化学原理。
同时，虚拟仪器技术还可以帮助研究人员进行化学反应的模拟和预测，提高实验效率和准确性。
3. 生物领域在生物实验中，虚拟仪器技术可以模拟各种生物现象，如细胞分裂、基因表达等，使学生能够更加生动地理解生物原理。
同时，虚拟仪器技术还可以帮助研究人员进行生物实验的设计和优化，提高实验效率和准确性。
4. 医学领域在医学实验中，虚拟仪器技术可以模拟各种医学现象，如心电图、脑电图等，使医学学生能够更加直观地理解医学原理。
同时，虚拟仪器技术还可以帮助医学研究人员进行医学实验的设计和优化，提高实验效率和准确性。
5. 环境领域在环境实验中，虚拟仪器技术可以模拟各种环境现象，如大气污染、水污染等，使学生能够更加深入地理解环境原理。
同时，虚拟仪器技术还可以帮助环境研究人员进行环境实验的设计和优化，提高实验效率和准确性。
二、虚拟仪器技术的发展虚拟仪器技术的发展已经取得了很大的进展，但仍然存在一些挑战和机遇。
1. 挑战虚拟仪器技术的发展面临着以下挑战：（1）技术难题：虚拟仪器技术需要涉及多个学科领域，如计算机科学、物理学、化学等，技术难度较大。
（2）成本问题：虚拟仪器技术需要大量的计算机硬件和软件支持，成本较高。
（3）标准化问题：虚拟仪器技术的标准化问题尚未得到解决，不同厂家的虚拟仪器之间存在兼容性问题。
虚拟仪器技术研究现状与展望_路亚峰
:F :! 虚拟仪器系统的软件构成 虚拟仪器的软件系统是虚拟仪器的核心 $ 强 调软 件在
&, 虚拟仪器中的 重 要 位 置 + #用户可以根据不同的 测 试 任
9F ; ! 虚拟仪器的特点 虚拟仪器技 术 不 但 让 我 们 享 用 到 普 通 Y D 不断发展 的性能 $ 还可体会到完全自定义的测量和自动 化 系 统 功能 的灵活性 $ 最终构建起满足特定需求的系 统 # 与 传统 仪器 相比 $ 虚拟仪器技术具有以下特点 & ! " 功能强% 性 价 比高 % # 开放性好 $ 虚拟仪器 丰 富 和 增 强 了 传 统 仪 器 的 功 能 $ 仪器 复用方便 $ 用户可以自定义 $ 便于构成 复 杂 的测 试 系 升级 % 统$ 可实现 ’ 网络化虚 拟 仪 器 ( ) ! 操 作 方 便$ 通过图形用 !" 户界 面 ! " 操 作 虚 拟 仪 器 面 板 ) ! " 硬 件 模 块 化% 系 QN = T 列化 #
! " # "年# #月 第! $卷!第# #期
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
理论与方法
虚拟仪器技术研究现状与展望
路亚峰#! 陈义军!! 温新岐T! 孙国忠#! 蒋先念#
! #P陆军航空兵学院机载设备系 ! 北京 !# " # # ! T" !P % ) % ) ! 部队 ! 三水 !) ! R # " "" # TP ^ # R ^ % 部队 ! 北京 !# " # # # & 摘!要! 虚拟仪器技术是电子测量技术和计算机测 控 的 前 沿 技 术 ! 是 当 前 的 研 究 热 点 之 一"介 绍 了 虚 拟 仪 器 的 概 念 和 特 点! 软# 硬件系统构成和应用领域 ! 分析了虚拟仪器的开发平台和系统的设计过 程 ! 最 后 探 讨 了 虚 拟 仪 器 技 术 的 前 景 展 望! 提出我 国在多领域推广和应用虚拟仪器技术的美好前景 " 关键词 !虚拟仪器 $ 电子测量 $ 图形化编程 $ 测量技术 中图分类号 !* , Y T $ #P $!! 文献标识码 !
虚拟仪器技术现状及发展趋势教学提纲
虚拟仪器技术现状及发展趋势虚拟仪器技术现状及发展趋势摘要随着计算机技术、大规模集成电路技术和通讯技术的飞速发展，仪器技术领域发生了巨大的变化，美商国家仪器公司(Ni公司)于八十年代中期首先提出基于计算机技术的虚拟仪器的概念，把虚拟测试技术带入新的发展时期，随后研制和推出了基于多种总线系统的虚拟仪器。
虚拟仪器在各个领域中的应用越来越广泛，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。
通过本文的论述，我们可以预见虚拟仪器在未来的测试领域中必然会有很好的发展前景。
关键词：虚拟仪器；测试；采集硬件。
目录引言 (1)第一章虚拟仪器概述 (2)1.1仪器的发展 (2)1.1.1仪器的发展 (2)1.1.2 虚拟仪器的发展 (2)1.2虚拟仪器的分类 (3)1.3与传统仪器的比较 (4)第二章虚拟仪器硬件.......................................................................................................... 错误!未定义书签。
2.1传感器及信号调理..................................................................................................... 错误!未定义书签。
2.1.1放大...................................................................................................................... 错误!未定义书签。
虚拟仪器的发展与应用前景
虚拟仪器的发展与应用前景摘要：虚拟仪器是电子仪器与计算机技术更深层次结合的基础上产生的一种新的仪器模式，具有比传统仪器和智能仪器更加强大的功能，是仪器发展的又一次飞跃。
本文简要地介绍了虚拟仪器的概念、发展与应用前景，其中以基于LabVIEW软件的一些实例，介绍和分析其技术和应用特点，以及在工业生产领域及民用领域中推广的重要意义。
关键词：虚拟仪器、LabVIEW、发展、前景0．引言电子测量与测试仪器的发展，大至经历了模拟仪器、分立元件式仪器、数字化仪器和智能仪器等几个过程。
目前，随着微电子技术和计算机技术的飞速发展，测试技术与计算机深层次的结合，使得测试仪器领域出现了一种全新的仪器结构即虚拟仪器(VI)。
上世纪90年代后，虚拟仪器因其高性能、可扩展性强、开发周期短等优势，在工业生产等多个领域得到广泛运用。
其逐步取代传统仪器的趋势已日益明显。
1.虚拟仪器的概念虚拟仪器(VI- Virtual Instrument)是指通过应用程序将通用计算机与功能化硬件结合起来，用户可通过友好的图形界而操作计算机，就像在操作自己定义、自己设计的单个仪器一样，从而完成对被测量的采集、处理、分析、判断、显示、数据存储等。
简单来说，虚拟仪器是指在以通用计算机为核心的硬件平台上，由用户设计定义、具有虚拟面板以及测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统[1]。
在这种仪器系统中，各种复杂测试功能、数据分析和结果显示都完全由计算机软件完成，在很多方面有传统仪器无法比拟的优点，如使用灵活方便、测试功能丰富、价格低廉、一机多用等，这些使得虚拟仪器成为未来电子测量仪器发展的主要方向之一[2]。
目前，国内应用较多的面向工程的虚拟仪器开发软件平台有：LabVIEW，Labwindows，HP VEE和HPTIG等。
2虚拟仪器的发展国外的仪器产业早在上个世纪80年代末就开始了虚拟仪器的研究工作。
在90年代以美国国家仪器公司(NI), Motorola公司等著名企业为代表，开始了仪器产业从数字化仪器、智能仪器向虚拟仪器的过渡。
虚拟仪器技术现状及发展趋势
虚拟仪器技术现状及发展趋势随着科技的快速发展，虚拟仪器技术越来越成为科学家和研究者在实验室操作和数据获取中不可或缺的工具。
那么，虚拟仪器技术现状及发展趋势是怎样的呢？一、虚拟仪器技术现状虚拟仪器技术是指将物理实验仪器数字化，并通过计算机程序模拟其实验原理和操作，x实现虚拟实验的技术。
目前，虚拟仪器技术已经广泛应用于科研领域、教育培训、工业生产和质量控制等方面。
1.在科研领域虚拟仪器技术通过模拟物理现象，帮助科学家们更快、更便捷地进行实验和数据获取，从而为科学研究提供了重要的技术支持。
例如，在材料科学领域，通过虚拟多晶X射线衍射仪进行数据处理，不仅能够快速精确地分析材料的晶体结构，还能够预测它们的性能和结构状况。
2.在教育培训中虚拟仪器技术已经成为科学教育领域的重要工具之一，它可以帮助学生们更生动地了解物理实验原理和操作方法，从而提高学生学习积极性和兴趣。
良好的虚拟实验体验能够让学生们通过探索和错误学习到新知识和技能，而且不会造成实验设备伤害，大大提高实验安全性。
二、虚拟仪器技术发展趋势随着科技的发展，虚拟仪器技术也将不断发展，并呈现出以下趋势：1. 结合AI技术虚拟仪器将与人工智能技术结合，可以为科学家们提供更为准确、更为智能的数据分析和处理。
AI技术可以帮助虚拟仪器更准确地识别实验设备并分析实验结果，使科学研究更加高效和准确。
2. 远程控制技术虚拟仪器将会结合互联网技术和远程控制技术，帮助科学家们在不同时间、不同地点使用实验设备和收集实验数据，并实现远程协作。
这将会大大改善科学家在资金、人力和时间方面的限制，使科研成本更加低廉和高效。
3. 跨学科融合虚拟仪器技术可以融合不同学科的研究成果，例如生物、物理学和数学等领域。
通过这种跨学科融合，可以在多个领域内应用虚拟仪器，来解决不同领域的问题。
虚拟仪器技术可以为生物科学家提供计量工具来分析生物数据，为物理学家提供工具来分析物理数据，而为数学家提供支持来解决数学问题。
虚拟仪器技术的发展及现状
虚拟仪器技术的发展及现状Develop ment and Current Status of V irtual Instrument卢奂采(浙江大学化工机械系,杭州 310027)关键词:虚拟仪器 仪器编程语言 仪器驱动程序 可互换性 测试软件K ey w ords:Virtu al instrument I nstrument programminglangu age I nstrument driving program I nter2ch angeability T est softw are摘 要 讨论了虚拟仪器技术的发展演变历史、仪器编程标准命令(SCPI)和仪器驱动程序之间的关系,并对可互换虚拟仪器技术进行了分析。
Abstract T he developing history of the techn ology of virtual instru2 ment and the relationship between standard command of programming for instrument(SCPI)and the instrument driving program are dis2 cussed.In addition the techn ology of interchangeable virtual instru2 ment is analyzed.0 引言1986年NI公司提出虚拟仪器(VI)的概念,1987年VXIplug&play系统联盟发布虚拟仪器的各种规范,经过十几年的发展,VI技术本身不断发展,在军事和民用领域获得了广泛的应用,而且对现代测控技术产生了深远的影响。
这是由于VI利用了计算机的强大资源使本来需要传统硬件实现的功能软件化,不仅大幅度地降低了测试系统成本,而且增加了系统的功能和灵活性。
本文就VI软件技术的发展和当前最关心的核心问题进行探讨。
虚拟仪器发展现状
虚拟仪器发展现状虚拟仪器是指通过计算机仿真技术模拟真实仪器的工作原理和操作过程的一种仪器。
它的出现可以极大地提高实验效率和降低成本，已经在科研、教学和产业领域得到广泛应用。
虚拟仪器的发展现状可以从以下几个方面来分析。
首先，虚拟仪器的发展得益于计算机技术的进步。
随着计算机性能的不断提升和储存容量的扩大，虚拟仪器可以更加准确地模拟真实仪器的工作原理和操作过程。
同时，计算机技术对于实时数据处理和可视化呈现的支持也为虚拟仪器的发展提供了强大的技术支持。
其次，虚拟仪器在科研领域得到了广泛应用。
科研工作需要进行大量的实验和数据分析，而虚拟仪器可以通过计算机仿真技术帮助科研人员快速进行实验设计和数据模拟。
例如，在物理实验方面，虚拟仪器可以模拟各种不同物理场景，如光、声、电、磁等，并通过可视化界面呈现实验结果，方便科研人员进行深入分析和研究。
再次，虚拟仪器在教学领域也得到广泛应用。
传统的实验教学往往需要大量的实验设备和实验材料，而虚拟仪器可以通过计算机仿真技术提供丰富的实验环境和实验工具，不仅可以降低实验成本，还可以提高实验效率。
此外，虚拟仪器还可以通过交互式教学界面和实时数据采集功能，帮助学生更好地理解实验原理和操作方法。
最后，虚拟仪器在产业领域也有广泛的应用。
例如，在电子工业中，虚拟仪器可以帮助工程师进行电路设计和调试；在医疗领域，虚拟仪器可以模拟医学影像设备的工作原理和图像处理方法，提高医生的诊断能力；在制造业中，虚拟仪器可以模拟生产线的运行情况和产品质量，帮助企业提高生产效率和产品质量。
总之，虚拟仪器作为一种模拟真实仪器的技术手段，通过计算机仿真技术在科研、教学和产业领域发挥了重要作用。
随着计算机技术的不断进步，虚拟仪器的功能和应用也将不断扩展和完善，为科研人员、教师和工程师等提供更加便捷和高效的工具。
虚拟仪器的发展现状
虚拟仪器的发展现状虚拟仪器是一种采用计算机和软件技术来模拟传统仪器的功能的新型仪器。
随着计算机和软件技术的发展，虚拟仪器逐渐成为科学实验室和工业生产过程中不可缺少的一部分，其发展现状如下：首先，在科学实验室中，虚拟仪器已经成为了实验室操作和数据分析的重要工具。
虚拟仪器可以模拟多种实验设备的功能，包括光谱仪、示波器、热敏电阻、数字多用表等，能够大大提高实验的效率和准确性。
此外，虚拟仪器还可以实时监测实验过程中的各项参数，并将数据保存到计算机中，方便后期分析和使用。
其次，在工业生产过程中，虚拟仪器也得到了广泛应用。
生产线上的各种传感器和控制器可以通过虚拟仪器进行模拟和监测，实时获取生产参数，对生产过程进行调整和优化。
虚拟仪器可以大大减少人工操作和监测的时间和精力，提高生产效率和质量。
再次，随着互联网和云计算技术的迅速发展，虚拟仪器的应用正在不断拓展。
通过互联网，用户可以通过远程控制虚拟仪器来进行实验和数据分析，不受时间和空间的限制。
同时，利用云计算技术，虚拟仪器可以实时共享和存储大量实验数据，实现多用户的远程协作。
最后，虚拟仪器的研究和开发也在不断进行。
传统仪器功能的模拟和改进是虚拟仪器发展的关键。
研究人员正在不断改进虚拟仪器的软件算法，提高虚拟仪器的准确性和可靠性。
此外，虚拟现实技术的发展也为虚拟仪器带来了新的应用前景，通过虚拟现实设备和交互式界面，用户可以更加直观地操作和分析虚拟仪器。
总而言之，虚拟仪器作为一种新型仪器，其发展前景广阔。
在科学实验室和工业生产过程中的应用越来越广泛，同时互联网和云计算技术的发展为虚拟仪器的发展提供了新的机遇。
虚拟仪器的研究和开发也在不断进行，为更好地模拟传统仪器功能和提供更好的用户体验奠定了基础。
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虚拟仪器技术现状及发展趋势摘要随着计算机技术、大规模集成电路技术和通讯技术的飞速发展，仪器技术领域发生了巨大的变化，美商国家仪器公司(Ni公司)于八十年代中期首先提出基于计算机技术的虚拟仪器的概念，把虚拟测试技术带入新的发展时期，随后研制和推出了基于多种总线系统的虚拟仪器。
虚拟仪器在各个领域中的应用越来越广泛，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。
通过本文的论述，我们可以预见虚拟仪器在未来的测试领域中必然会有很好的发展前景。
关键词：虚拟仪器；测试；采集硬件。
目录引言 (1)第一章虚拟仪器概述 (2)1.1仪器的发展 (2)1.1.1仪器的发展 (2)1.1.2 虚拟仪器的发展 (2)1.2虚拟仪器的分类 (2)1.3与传统仪器的比较 (3)第二章虚拟仪器硬件 (4)2.1传感器及信号调理 (4)2.1.1放大 (4)2.1.2 滤波与平滑 (4)2.1.3 隔离 (4)2.2DAQ板卡 (5)2.2.1模拟量输入 (5)2.2.2 模拟量输出 (5)2.2.3 数字I/O (5)2.2.4 定时I/O (5)第三章虚拟仪器组成 (6)3.1高效的软件 (6)3.1.1 概述 (6)3.1.2 LabVIEW简介 (6)3.2模块化的I/O硬件 (6)3.2.1 概述 (6)3.2.2 DAQ板卡 (7)3.3用于集成的软硬件平台 (7)第四章虚拟仪器特点 (8)4.1 (8)4.2 (8)4.3 (8)4.4 (8)第五章虚拟仪器的现状及发展趋势 (9)5.1国外发展情况 (9)5.2国内发展情况 (9)5.3虚拟仪器的展望 (9)结束语 (10)致谢 (10)参考文献 (11)引言由于微电子技术、计算机技术、软件技术、网络技术的高度发展及其在电子工业测量技术与仪器上的应用，新的测试理论、新的测试方法、新的测试领域以及新的仪器结构不断涌现，在许多方面已经冲破了传统仪器的概念。
虚拟仪器就是其中的一种，虚拟仪器是基于通用PC建立的可编程仪器及仪器系统，就是在以通用计算机为核心的硬件平台上，由用户设计定义、具有虚拟前面板、测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。
在虚拟仪器中，硬件仅仅是为了解决信号的输入与输出，软件才是整个仪器的关键。
用户可以通过软件构造几乎任意功能的仪器。
现在虚拟仪器已得到了广泛应用，并成为当前国内外测试技术领域十分关注的技术热点。
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。
20年来，无论是初学乍用的新手还是经验丰富的程序开发人员，虚拟仪器在各种不同的工程应用和行业的测量及控制的用户中广受欢迎，这都归功于其直观化的图形编程语言。
虚拟仪器的图形化数据流语言和程序框图能自然地显示您的数据流，同时地图化的用户界面直观地显示数据，使我们能够轻松地查看、修改数据或控制输入。
本文从虚拟仪器的起源、发展入手，简单介绍了虚拟仪器的概念、分类、硬件、组成、特点、现状及发展趋势等方面。
第一章虚拟仪器概述1.1仪器的发展1.1.1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:。
第一代仪器：模拟仪器如指针式万用表，基本特征是采用模拟电子技术实现，采用指针显示结果。
第二代仪器：数字化仪器如数字电压表，将模拟信号的测量转化为数字信号的测量，并以数字方式输出结果。
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。
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。
1.1.2 虚拟仪器的发展虚拟仪器的起源可以追朔到20世纪70年代，PC机出现以后，仪器级的计算机化成为可能，NI公司已经在Macintosh计算机上推出了LabVIEW2.0以前的版本。
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。
根据虚拟仪器的发展过程，截至目前，可以将它分成四个发展阶段。
第一阶段，利用计算机增强传统仪器的功能。
由于GPIB总线标准的确立，计算机和外界通信成为可能，只需要把传统仪器通过GPIB和RS-232同计算机连接起来，用户就可以用计算机控制仪器。
第二阶段，开放式的仪器构成。
仪器硬件上出现了两大技术进步：一是插入式计算机数据处理卡( plug-in PC-DAQ )；二是VXI仪器总线标准的确立。
第三阶段，虚拟仪器框架得到了广泛认同和采用。
软件领域面向对象技术把任何用户构建虚拟仪器需要知道的东西封装起来。
许多行业标准在硬件和软件领域以产生，几个虚拟仪器平台已经得到认可并逐渐成为虚拟仪器行业的标准工具。
1.2虚拟仪器的分类根据虚拟仪器的发展、微机技术的发展和采用总线方式的不同，可将虚拟仪器分成五种类型，它们分别是：1)采用PC总线技术的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，通过三种编程语言Visual C++,Visual Basic,Labviews/cvi构成测试系统。
2)采用并行口式的虚拟仪器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)采用GBIB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。
4)采用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5)采用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。
1.3 与传统仪器的比较将虚拟仪器和传统仪器进行比较，可以得到如下表所示的比较结果。
表1－1 传统仪器与虚拟仪器的比较传统仪器虚拟仪器关键是硬件关键是软件开发与维护的费用高开发与维护的费用低技术更新周期长（5~10年）技术更新周期短(0.5~1年)价格高价格低，并且可重用性与可配置性强厂商定义仪器功能用户定义功能系统封闭、固定系统开放、灵活,与计算机的进步同步只可连接有线的设备可用网络联络周边仪器功能单一、操作不便自动化、智能化、远距离传输第二章虚拟仪器的组成2.1 高效的软件2.1.1 概述软件是虚拟仪器技术中最重要的部份。
使用正确的软件工具并通过设计或调用特定的程序模块，工程师和科学家们可以高效地创建自己的应用以及友好的人机交互界面。
NI公司提供的行业标准图形化编程软件——LabVIEW，不仅能轻松方便地完成与各种软硬件的连接，更能提供强大的后续数据处理能力，设置数据处理、转换、存储的方式，并将结果显示给用户。
2.1.2 LabVIEW简介LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Wokbench——实验室虚拟仪器工程平台)的概念,是直观的前面板与流程图式的编程方法的结合,是构建虚拟仪器的理想工具。
LabVIEW和仪器系统的数据采集、分析、显示部分一起协调工作, 是简化了而又更易于使用的基于图形化编程语言G的开发环境。
LabVIEW集成了很多仪器硬件库,如GPIB/VXI/PXI/基于计算机的仪器、RS232/485协议、插入式数据采集、模拟/数字/计数器Ｉ/Ｏ、信号调理、分布式数据采集、图像获取和机器视觉、运动控制、PLC/数据日志等。
与传统的编程方式相比,使用LabVIEW设计虚拟仪器,可以提高效率4～10倍。
同时,利用其模块化和递归方式,用户可以在很短的时间内构建、设计和更改自己的虚拟仪器系统。
2.2模块化的I/O硬件2.2.1 概述从虚拟仪器的定义来说，它更多地强调软件在仪器中的应用，但虚拟仪器仍离不开硬件技术的支持，信息的获取仍需要通过硬件来实现。
目前，虚拟仪器的类型主要取决于仪器所采用的接口总线类型。
从仪器与计算机采用的总线连接方式的不同，可分为内插卡式和外接机箱式两大类。
内插卡式就是将各种数据采集卡插入计算机扩展槽，再加上必要的连接电缆或探头，就可形成一个仪器。
外接机箱式采用背板总线结构，所有仪器都连接在总线上或采用外总线方式，用外部主控计算机来实现控制。
这种类型的虚拟仪器以VXI仪器为典型代表。
无论哪种虚拟仪器，都离不开数据采集硬件的支持。
面对如今日益复杂的测试测量应用，已经提供了全方位的软硬件的解决方案。
无论您是使用PCI, PXI, PCMCIA, USB或者是1394总线，都能提供相应的模块化的硬件产品，产品种类从数据采集、信号条理、声音和振动测量、视觉、运动、仪器控制、分布式I/O 到CAN接口等工业通讯，应有尽有。
高性能的硬件产品结合灵活的开发软件，可以为负责测试和设计工作的工程师们创建完全自定义的测量系统，满足各种独特的应用要求。
2.2.2 DAQ板卡通常一块DAQ卡可以完成多种功能，包括A/D、D/A转换，数字输入／输出以及定时I/O等。
2.3 用于集成的软硬件平台NI公司首先提出的专为测试任务设计的PXI硬件平台，已经成为当今测试、测量和自动化应用的标准平台，它的开放式构架、灵活性和PC技术的成本优势为测量和自动化行业带来了一场翻天覆地的改革。