虚拟仪器新技术及其在我国的发展现状与展望
(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
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
虚拟仪器技术的现状及发展前景
labview的现状及发展前景一、概述随着计算机技术、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labview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labview。
labview就是在通用计算机上加上软件和（或）硬件，使得使用者在操作这台计算机时，就象是在操作一台他自己设计的专用的传统电子仪器。
在虚拟仪器系统中，硬件仅仅是为了解决信号的输入输出，软件才是整个仪器系统的关键，任何一个使用者都可以通过修改软件的方法，很方便地改变、增减仪器系统的功能与规模，所以有“软件就是仪器”之说。
虚拟仪器技术的出现，彻底打破了传统仪器由厂家定义，用户无法改变的模式，虚拟仪器技术给用户一个充分发挥自己的才能、想象力的空间。
用户（而不是厂家）可以随心所欲地根据自己的需求，设计自己的仪器系统，满足多种多样的应用需求。
labview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。
labview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。
二、构成与特点现有的labview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。
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。
虚拟仪器的现状及发展趋势
收稿日期:2003-06-12作者简介:梁志国(1962—),男,黑龙江省巴彦县人,研究员,工学硕士,现从事计量测试技术研究,研究方向为线性测量系统评价、模式识别、动态校准、精确测量。
文章编号:1000-8829(2003)12-0001-04虚拟仪器的现状及发展趋势The Current Status and the Development Trend of Virtual Instrumentation(长城计量测试技术研究所,北京 100095) 梁志国,孙 宇摘要:讨论了虚拟仪器的现状和几个发展趋势,包括虚拟仪器软件的仪器化、模块化、标准化、专业化、系列化;虚拟仪器测量不确定度的给出;虚拟仪器硬件的标准化和通用化;计量校准溯源难题的解决;新概念仪器的推出与发展;针对两类最具有代表性的虚拟仪器———测量分析仪器和信号源,提出并讨论了集成仪器的概念和发展趋势。
同时,讨论了虚拟仪器的优缺点。
关键词:虚拟仪器;发展趋势中图分类号:TM932文献标识码:AAbstract :The status and the development of virtual in 2strumentation (V I )is discussed in detail.It concludes that the instrumentation ,the modularization ,the stan 2dardization ,the specialization ,and the series of the soft 2ware of virtual instrument.To give out of the uncertain 2ty of V I ,the standardization of the hardware of V I ,the resolving of the difficult problems in measurement and calibration ,and the coming forth of the new concept in 2strumentation of V I are also the development trends of V I.Aim at two kinds representative V I ,measurement instruments and signal generators ,both the concept of the integration instrumentation and its development are brought forward and discussed.At the same time ,both the merit and the demerit of V I are presented.K ey w ords :virtual instrumentation ;development trend 关于虚拟仪器,有许多种提法和分类,如卡式仪器、总线式仪器、计算机化仪器等,多数均强调其软件面板,强调其虚拟界面及控制环境,强调其数学模型和软件方法,一句典型且具有代表性的口号则称:“软件就是仪器”,众多观点,不一而足。
我国虚拟现实技术发展现状及未来趋势展望
我国虚拟现实技术发展现状及未来趋势展望随着科技的不断进步，虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）技术逐渐走进了人们的生活。
VR技术是一种通过计算机生成的仿真环境，使用户能够沉浸其中，感受到身临其境的感觉。
近年来，我国虚拟现实技术取得了长足的发展，成为创新科技领域的重要组成部分。
首先，我国虚拟现实技术在游戏娱乐领域取得了举世瞩目的成就。
随着电子游戏市场的不断扩大，虚拟现实游戏成为了游戏产业的重要驱动力。
从最早的头戴式设备到如今的全身感应装备，VR游戏使得玩家能够身临其境地参与游戏，为游戏带来更加身临其境的体验。
其次，我国虚拟现实技术在教育培训、医疗健康、建筑设计等领域的应用也取得了显著的进展。
在教育培训领域，VR技术使得学校和培训机构能够为学生提供更加直观、生动的学习内容，提高了学习的效果。
在医疗健康领域，VR技术可以被用于疼痛管理、心理治疗、康复训练等方面，帮助患者减轻身体的疼痛，加速康复过程。
在建筑设计领域，VR技术使得设计师和业主可以在虚拟现实空间中实时交流和修改设计，提高了效率和准确性。
然而，虚拟现实技术发展仍面临一些挑战和问题。
首先，虚拟现实设备的高昂价格限制了普及率的提高。
虽然VR设备的价格已经有所下降，但仍需要进一步降低成本，以吸引更多用户。
其次，虚拟现实技术在用户体验、硬件性能等方面仍有提升的空间。
用户还需要更加舒适和真实的沉浸式体验，而硬件设备需要进一步提升分辨率、帧率等指标，以提供更加清晰流畅的图像效果。
展望未来，我国虚拟现实技术仍然有巨大的发展潜力。
首先，在娱乐领域，虚拟现实游戏将会成为主流，实现更加真实、多样化的游戏体验。
同时，虚拟现实技术将与其他技术融合，如人工智能、物联网等，创造出更加智能化的游戏形式。
其次，在教育培训领域，虚拟现实技术将进一步推广应用，为学生提供更加个性化和互动式的学习方式。
此外，在医疗健康、旅游文化等领域，虚拟现实技术也将继续发挥重要作用，为人们提供更加全面和便利的服务。
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。
中国虚拟现实技术的发展与应用前景
中国虚拟现实技术的发展与应用前景虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）作为一种新兴的科技技术，已经在中国取得了长足的发展。
随着国内经济的不断发展和技术水平的提升，中国虚拟现实技术正在迅速崛起，为各个行业带来了广阔的应用前景。
一、虚拟现实技术的发展现状近年来，随着VR技术硬件和软件的不断创新，中国虚拟现实技术取得了长足的发展。
在硬件方面，VR设备从最初的笨重体积和高昂价格逐渐演变为体积小巧、价格亲民的产品，并且不断提升了对用户的交互体验。
而在软件方面，VR应用的场景也越来越多样化，涵盖了游戏娱乐、教育培训、医疗保健、建筑设计、旅游文化等多个领域。
二、虚拟现实技术在游戏娱乐领域的应用VR技术在游戏娱乐领域的应用是最为广泛的。
通过VR头显设备，玩家可以身临其境地进入游戏场景，与游戏中的角色进行互动。
这种沉浸式的游戏体验大大提升了玩家的参与度和代入感，使游戏更加具有吸引力和趣味性。
三、虚拟现实技术在教育培训领域的应用虚拟现实技术在教育培训领域的应用也越来越受到重视。
通过VR技术，学生可以身临其境地参观博物馆、考古遗址，观看全息实验等，从而提升学习的兴趣和效果。
而对于一些特殊行业的培训，比如飞行员、外科医生等，VR技术可以提供高度模拟的环境，提供更真实的训练体验。
四、虚拟现实技术在医疗保健领域的应用在医疗保健领域，虚拟现实技术也迎来了巨大的机遇。
通过VR技术，医生可以进行立体生物建模、手术模拟等操作，提高手术的精准度和安全性。
同时，通过虚拟现实技术，患者可以在无痛苦和风险的情况下进行康复训练，加快康复的速度。
五、虚拟现实技术在建筑设计领域的应用虚拟现实技术在建筑设计领域的应用，可以帮助设计师和业主更加直观地了解建筑方案。
通过VR技术，设计师可以将建筑模型以虚拟的方式展示给客户，客户可以在虚拟空间中随意走动、查看细节，从而更好地评估建筑效果。
这大大提高了设计效率和客户满意度。
六、虚拟现实技术在旅游文化领域的应用随着旅游业的蓬勃发展，虚拟现实技术在旅游文化领域的应用越来越受到瞩目。
分析我国虚拟现实技术的发展现状及未来趋势
分析我国虚拟现实技术的发展现状及未来
趋势
简介
虚拟现实技术（Virtual Reality，简称VR）是一种利用计算机
技术创建虚拟环境并模拟用户感官体验的技术。
近年来，在我国的
技术发展和市场需求推动下，虚拟现实技术正逐渐成为一个引人注
目的领域。
发展现状
1. 技术进步：随着计算机技术和图形处理能力的提升，虚拟现
实技术的逼真度和交互体验得到了显著提升。
2. 应用领域扩展：虚拟现实技术不仅在游戏行业得到广泛应用，还在医疗、教育、建筑等领域发展迅速。
例如，医学学生可以通过
虚拟现实技术进行身临其境的手术模拟训练，建筑师可以使用虚拟
现实技术进行建筑设计与可视化展示。
3. 市场需求增长：随着用户对沉浸式体验的追求和虚拟现实设
备的普及，我国的虚拟现实市场规模逐渐扩大。
未来趋势
1. 创新应用：随着技术的不断成熟，虚拟现实技术有望在更多领域得到创新应用，如医疗康复、旅游观光等。
2. 用户体验改进：为了提升用户体验，虚拟现实技术需要更加人性化和舒适，减少对用户的不适感。
3. 产业生态发展：虚拟现实技术生态系统逐渐形成，涉及硬件设备、软件开发、内容创作等多个环节，这将带动整个产业链的发展。
4. 与其他技术的融合：虚拟现实技术与人工智能、无线通信等技术的融合将进一步拓展其应用场景和功能。
总之，我国虚拟现实技术的发展前景广阔，随着各种因素的推动，虚拟现实技术有望在未来取得更大的突破和应用。
虚拟现实技术的发展现状与未来应用前景
虚拟现实技术的发展现状与未来应用前景在当下科技迅猛发展的时代，虚拟现实技术越来越受到人们的关注和喜爱。
它为我们打开了一扇通向数字世界的大门，让我们能够身临其境地感受虚拟空间中的各种场景和体验。
虚拟现实技术的发展不仅改变着我们的娱乐方式，也在逐渐融入到其他领域。
本文将从发展现状和未来应用前景两个方面来探讨这一新兴技术。
虚拟现实技术的发展可以追溯到几十年前的研究阶段，但直到近年来才真正开始走向商业应用。
随着技术的进步，虚拟现实头盔、手套以及体验设备的制造成本逐渐降低，产品的质量和用户体验也得到了大幅度提升。
这些进展使得虚拟现实技术逐渐从实验室和游戏产业走向了其他领域。
娱乐领域是虚拟现实技术最先应用的领域之一。
通过虚拟现实技术，我们可以进入到一个完全虚拟的游戏世界中，与虚拟角色进行互动，感受身临其境的游戏体验。
与传统的游戏方式相比，虚拟现实游戏有着更加沉浸式的感觉，让玩家更加贴近游戏的情节和角色。
此外，虚拟现实技术还为电影、演唱会等场景带来了全新的观赏体验。
例如在电影院中戴上虚拟现实头盔，观众就可以身临其境地感受电影中的景象，与角色们一同冒险、共同成长。
除了娱乐领域，虚拟现实技术还正在逐渐融入到教育、医疗和工业等其他领域。
在教育方面，虚拟现实技术可以为学生提供更加生动逼真的学习环境，例如通过虚拟实验室进行实验操作，或者通过虚拟演示来了解历史事件。
这些都可以帮助学生更好地理解和记忆知识，提高学习效果。
在医疗方面，虚拟现实技术可以被用于训练医生进行手术操作，帮助他们提高技能并减少风险。
此外，虚拟现实技术还有潜力改善康复治疗，例如通过模拟现实世界来进行物理治疗，帮助患者恢复功能。
在工业领域，虚拟现实技术可以被用于设计和模拟产品，提高工作效率和准确性。
例如在汽车制造领域，通过虚拟现实技术进行汽车设计和生产线布置，可以减少试错成本并提高生产效率。
未来，虚拟现实技术的发展将进一步扩大应用领域。
例如在旅游业，虚拟现实技术可以通过360度全景影像和实时导航系统，让游客可以远程参观世界各地的名胜古迹。
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。
虚拟现实设备的用途与未来发展趋势
虚拟现实设备的用途与未来发展趋势近年来，虚拟现实（VR）技术逐渐成为科技领域的热门话题。
虚拟现实设备如头戴式显示器、手柄控制器等，以其逼真的沉浸感和交互性，吸引了众多用户和开发者的关注。
虚拟现实设备的用途也越来越广泛，不仅仅局限于娱乐领域，还涉及到教育、医疗、建筑等多个行业。
首先，虚拟现实设备在娱乐领域的应用已经取得了一定的成果。
通过虚拟现实设备，用户可以身临其境地体验游戏、电影等娱乐内容。
例如，使用VR头盔，玩家可以在游戏中感受到真实的战斗场景，增强了游戏的沉浸感和互动性。
此外，虚拟现实设备还可以用于电影院的特殊放映，让观众身临其境地感受电影的情节和氛围。
虚拟现实设备在娱乐领域的应用前景广阔，未来有望成为娱乐产业的重要组成部分。
其次，虚拟现实设备在教育领域的应用也引起了人们的关注。
传统的教育方式有时难以激发学生的兴趣和积极性，而虚拟现实技术可以提供更加生动、直观的学习体验。
通过虚拟现实设备，学生可以身临其境地参观历史名胜、探索自然奇观，从而更好地理解和记忆知识。
此外，虚拟现实设备还可以用于模拟实验和操作，提供安全、高效的学习环境。
虚拟现实技术的应用可以使教育更加有趣、有效，有望在未来的教育改革中发挥重要作用。
虚拟现实设备在医疗领域的应用也备受关注。
通过虚拟现实技术，医生可以进行精确的手术模拟和培训，提高手术的准确性和安全性。
同时，虚拟现实设备还可以用于疼痛管理和康复治疗，帮助患者减轻痛苦和恢复功能。
此外，虚拟现实技术还可以用于心理治疗，帮助患者克服恐惧和焦虑。
虚拟现实设备在医疗领域的应用前景广阔，有望为医疗行业带来革命性的变革。
虚拟现实设备在建筑和设计领域的应用也越来越受到重视。
通过虚拟现实技术，建筑师和设计师可以在虚拟环境中进行建模和演示，提前发现和解决问题。
此外，虚拟现实设备还可以用于展示和销售房产，让潜在买家可以通过虚拟现实体验房屋的布局和风格。
虚拟现实技术的应用可以提高建筑和设计的效率和质量，为行业带来更多的商机。
我国虚拟现实技术发展现状与未来趋势预测
我国虚拟现实技术发展现状与未来趋势预测一、引言虚拟现实技术是近年来兴起的一项前沿科技。
它通过为用户创造逼真、沉浸式的虚拟环境，使用户可以与这个虚拟世界进行互动。
随着科技的不断进步，我国的虚拟现实技术也得到了快速发展。
本文将讨论我国虚拟现实技术的现状，并对未来发展趋势进行预测。
二、我国虚拟现实技术的现状1.市场规模我国虚拟现实技术市场规模不断扩大。
随着越来越多的企业进入该领域，市场竞争逐渐加剧。
根据相关统计数据，我国虚拟现实技术市场规模到2020年已经达到1000亿元人民币，并呈现快速增长趋势。
2.应用领域虚拟现实技术在我国的应用领域日益广泛。
在军事领域，虚拟现实技术被用于军事训练模拟和战场指挥系统的开发。
在医疗领域，虚拟现实技术被应用于手术模拟、康复训练等方面。
此外，虚拟现实技术在教育、旅游、娱乐等领域也有广泛应用。
3.技术创新我国在虚拟现实技术方面的技术创新取得了一系列重要突破。
例如，我国的头部追踪技术、手部追踪技术在国际上处于领先水平。
另外，我国还在虚拟现实硬件、虚拟世界建模等方面积极探索和创新。
三、我国虚拟现实技术的未来趋势预测1.加强应用场景的深度融合未来，我国虚拟现实技术将更加深入各个行业，实现与实际应用场景的深度融合。
例如，在工业领域，虚拟现实技术将被广泛应用于产品设计、厂房规划等方面。
在教育领域，虚拟现实技术将帮助学生更好地理解抽象概念，提升学习效果。
2.提升用户体验和交互方式随着技术的不断进步，虚拟现实技术将更加注重用户体验和交互方式的改进。
未来的虚拟现实设备将更加轻便、舒适，同时加入更多传感器，使用户能够更自如地与虚拟世界进行互动。
3.深度学习与人工智能的结合虚拟现实技术未来的发展将与深度学习和人工智能紧密结合。
目前，虚拟现实技术主要是依靠程序员手动设计虚拟世界的行为和场景，但随着深度学习和人工智能的进步，虚拟现实技术将能够更好地实现虚拟世界的自主行为和智能应用。
4.开放合作与产业链协同未来，我国虚拟现实技术的发展将更加注重与各行各业的开放合作和产业链的协同。
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。
虚拟现实技术的应用现状与未来趋势分析
虚拟现实技术的应用现状与未来趋势分析虚拟现实技术（Virtual Reality，简称VR）作为一种新型的信息技术，近年来备受瞩目。
它通过电子设备和计算机生成的虚拟环境，将用户置身于一个完全虚拟的世界中，实现身临其境的感觉。
虚拟现实技术不仅在娱乐领域有广泛的应用，还在医疗、教育、工业、军事等领域发挥了重要作用。
首先，虚拟现实技术在娱乐领域的应用已经非常成熟，人们通过佩戴虚拟头盔，可以沉浸在游戏、电影和音乐等虚拟环境中。
例如，VR游戏带给玩家身临其境的游戏体验，用户仿佛置身于一个全新世界中，可以与游戏角色互动，感受到真实战斗和冒险的刺激。
同时，VR技术还被应用于创建虚拟的演唱会和音乐会，用户可以在虚拟世界中欣赏到各种音乐表演，享受一种沉浸式的娱乐体验。
其次，虚拟现实技术在医疗领域也发挥着巨大作用。
临床治疗、疾病康复、心理治疗等方面都可以借助VR技术来提供更好的服务。
例如，虚拟现实技术可以用于模拟手术过程，医生和学生可以通过佩戴虚拟头盔来进行模拟手术实践，提高手术技能。
同时，VR也被应用于痛苦康复，通过创造一个放松和愉悦的虚拟环境，帮助患者减轻身体和情绪的疼痛。
另外，虚拟现实技术还被用于心理治疗，帮助患者面对自己的恐惧和挫折，达到心理疏导和治疗的效果。
除此之外，虚拟现实技术在教育领域也具备广阔的应用前景。
传统的教学模式往往有一定的局限性，而通过VR技术，可以打破时空的限制，创造出更加真实和生动的学习环境。
例如，学生可以通过佩戴VR设备，参观远程的历史古迹、国家公园等地，深入学习相关知识。
另外，VR技术还被应用于职业培训，通过虚拟模拟环境，帮助学生进行实践训练，提高他们的技能水平。
虚拟实验室也可使学生在安全和经济的环境中进行实验。
在工业和军事领域，虚拟现实技术也发挥着重要的作用。
工业上，虚拟现实技术可以用于模拟生产过程，帮助工人培训和作业指导。
通过虚拟现实技术，工人可以充分了解危险和复杂环境中的工作流程，提高工作效率和安全性。
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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２．１ 传统测试仪器仪表的发展历程 测量仪器是科学技术发展的基础，而科
学技术的发展又推动着测量仪器的发展进
程。测量仪器仪表技术发展至今， 主要经历 了以下几个阶段［１，２］；
（１）以电磁技术为基础的指针式仪表阶段； （２）以模拟电子技术为基础的模拟式仪表 阶段； （３）以数字电子技术为基础，引入了锁相 技术、频率合成技术、数字取样技术等的数 字化仪表阶段； （４）以大规模、超大规模集成电路为基础 的智能化仪器仪表阶段。这一阶段是电子仪 器领域取得重大发展的标志性联阶段，在一 定时期内曾开创了现代电子测量、测试技术 的先河； （５）以电子测量技术、自动控制技术和计 算机技术的发展相融合为基础的自动测试系 统阶段。这是电子测量技术的又一次飞跃， 它真正实现了高速度、高准确度、多参数和 多功能的测试，甚至在一定程度上实现了不 同地域上的网络化测试功能。 自动测试系统阶段是基于传统仪器仪表 技术的测量测试技术发展的高级阶段，它是 当今科学技术高度发展的必然结果，同时也 为科学技术的进一步发展提供了基础性的保 障。 上述不同阶段的仪器仪表技术，还同属于 具有一定的物理形态、主要靠自身硬件来实 现其功能的仪器仪表，即传统观念上的具有物 理实体的仪器仪表，其共同特征为都是不脱离 物质基础的实体仪器，也具有形状规格、功 能特性不易更改和消耗物质资源等共同的物 质特征。 上述传统仪器仪表的发展进程，可用图 １ 表示如下。图中最后一个发展阶段就是指
发展现代科技，仪器仪表技术是重要的基 础。按物理基础来划分，仪器仪表技术经历 了模拟指针式仪器仪表到以微处理器为核心 的智能化仪器仪表等若干发展进程。这些发 展进程包括了对同一技术基础改进式的量变 过程，也包括跨越式发展的质变（如从分立 元件到集成到智能化等）过程。目前，随 着现代测试理论、信息电子科学、计算机技 术及网络技术的充分发展及学科间的充分融 合，全新概念的仪器仪表技术已经出现—— 即虚拟仪器技术。可以预见，虚拟仪器技术 将是今后测试科学发展在相当一段时期内的 主要方向。 位居科学研究和教育前沿的我国 高等理科教育，如何抓住这一历史机遇，承 担起发展、研究、传播和应用虚拟仪器技术 这一历史重任，已是一个十分紧它的出 现为仪器技术的发展创造了一种新的理念， 是仪器技术在 ２１ 世纪发展的主要方向，将会 使人类的测试技术进入了一个新的发展纪 元。 ２．２ 虚拟仪器的概念及特点
随着当今微电子技术、计算机技术、软 件技术、网络技术的飞速发展，新的测试理 论、测试方法及测试领域的新仪器结构不断 出现，在测试技术与计算机深层次融合中出现 了一种全新的仪器结构——虚拟仪器，这一概 念最先由美国国家仪器公司（ Ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，ＮＩ） 在 １９８６ 年提出，之后便一 直成为发达国家自动测控领域的研究热点和 应用前沿。
从图 ２ 可以看出，完整的虚拟仪器系统 包括计算机系统、虚拟仪器软件系统和相应 的接口设备（接口设备部份也可称为虚拟仪 器 的 “ 硬 件 系 统 ”） 构 成 ， 从 应 用 层 面 上 讲，虚拟仪器是具备仿真和虚拟现实功能 的，但它更是一种性能卓越的真实仪器系统 ［３］。对具体指导仪器的概念进行规范已慢一
引入虚拟仪器进行实验和教学的优点， 是容易实现以下目标：
科技创新导报 ２００８ ＮＯ．３１ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ 虚拟仪器新技术及其在我国的发展现状与展望
综 述
黄进文 （云南省保山师专物理系 云南保山 ６７８０００）
摘 要： 文章从仪器技术的发展历程、虚拟仪器的创新特点及虚拟仪器对今后我国科学技术及国民经济发展的促进作用等方面，说明
了我国发展虚拟仪器技术的前瞻性和重要性，讨论和肯定了高等理工院校在我国虚拟技术发展领域的重要作用，同时探讨了在我国发
展虚拟仪器技术的目标和步骤。
关键词：虚拟仪器 新技术 高校 发展
中图分类号：ＴＰ３９１．９
文献标识码： Ａ
文章编号：１６７４－０９８Ｘ（２００８）１１（ａ）－０００８－０３
１ 引言
从全国整体的虚拟仪器技术发展现状分 析看来，目前的情况还处于“有点无面”的 零星状况，甚至对于部份长期基于传统仪器 研究的科研工作者，还不太把握虚拟仪器的 概念，或误解为虚拟仪器就是一种新型仿真 技术或虚拟现实技术。实际上，虚拟仪器技 术与仿真技术或虚拟现实技术是有本质区别 的。如有的文献将“基于虚拟仪器的实验 室 ” 称 为 “ 虚 拟 实 验 室 ”， 本 文 作 者 认 为 这 是 不 妥 的 。 所 谓 “ 虚 拟 仪 器 ”， 是 要 完 成真实仪器功能的。虚拟仪器，从其处理信 号和数据的角度来说，它也是一种仪器，基 于虚拟仪器构建的实验室，原则上讲和基于 传统仪器构建的实验室无异，但具备了更强 大、更完善的功能。虚拟仪器实质上是一种 新型的、特殊的、且是真实的仪器！而仿真 或虚拟现实技术却不是这样，它仅是对真实 情况的一种模拟。虚拟仪器系统的完整结构 如图 ２ 所示。
国内虚拟仪器最早的研究也是从引进消 化 ＮＩ 的产品开始。国家自然科学基金委员会 也曾将虚拟仪器研究作为现代机械工程科学 前沿学科之一， 列入过为“十五”期间优先 资助领域。目前有些研究已取得可喜成绩，
图 ２ 虚拟仪器系统的完整结构
如由重庆大学测试中心秦树人教授承担的国 家 ８６３ 项目“虚拟仪器关键技术的研究及其 产业化”，所研发的“一体化虚拟仪器”就 是一种不同于欧美虚拟仪器的新技术。这项 成果表明我国在虚拟式仪器方面走出一条与 欧美技术线路完全不同的自主创新路子，并成 为国际上嵌入式一体化虚拟仪器研发的先行 者［ ５ ］ 。 ３．３ 国内的发展潜力
３ 国内外虚拟仪器目前的发展现状
３．１ 国外发展情况 国外虚拟仪器技术自上世纪 ８０ 年代由美
国 ＮＩ 公司提出以来，一直成为发达国家自动 测控领域的研究热点和应用前沿。近年来， 世界各国的许多大型自动测控和仪器公司均 相继研制了为数不少的虚拟仪器开发平台， 但最早和最具影响力的还是 ＮＩ 公司的图形化 开发平台 Ｌ ａ ｂ Ｖ Ｉ Ｅ Ｗ （Ｎ Ｉ 也推出了基于 Ｃ 语 言模式的了 Ｌａｂｗｉｎｄｏｗｓ ／ ＣＶＩ 等交互式开 发平台）。虚拟仪器在国外已发展成为一种 新的产业。美国是虚拟仪器的诞生地，目前 也是全球最大的虚拟仪器制造国。 ３．２ 国内发展情况
实现信号调理及数据的运算、分析和处理， 利用相应接口设备来完成信号的采集、输 入 ／ 输 出 ，从 而 完 成 各 种 仪 器 功 能 。“ 虚 拟”的含义有二：
（１）虚拟仪器的面板是虚拟的，它只不过 是计算机的显示器模拟而已。而传统仪器面 板上的器件都是实物，而且是由手动和触摸 进行操作的。
（２）虚拟仪器的测量功能主要是通过软件 来完成的。虚拟仪器是在以 Ｐ Ｃ 为核心组成 的硬件平台支持下，通过软件编程来实现仪 器的功能的。 ２．３ 虚拟仪器与传统仪器之比较
我国国民经济的持续快速发展，加快了 企业的技术升级步伐，先进仪器设备的需求 更加强劲；虚拟仪器赖以生存的个人计算机 最近几年以极高的速度在中国发展，这些都 为虚拟仪器在我国的普及奠定了良好的基 础。据专家预测，我国虚拟仪器行业的产值 在未来若干年内将超过仪器仪表行业总产值 的 ５０％，虚拟仪器技术代表了今后仪器仪表 技术发展的先进方向，我国的虚拟仪器技术 存在巨大的发展潜力。国内许多高校，如清 华大学、哈尔滨工业大学、重庆大学、华 中科技大学、复旦大学、上海交通大学、国 防科技大学、成都电子科技大学、中国科技 大学、暨南大学、四川大学等数十所高校已 展开了虚拟仪器技术领域的研究、开发和教 学［１］，ＮＩ 公司也已 ２００６ 年在中国高校广泛推 广虚拟仪器技术列入了战略发展规划（ＮＩ 中 国高校推广计划），这标志着自提出虚拟仪 器的概念之后，虚拟仪器技术在我国也进入 了一个全新的快速发展时期。 ３．４ 目前我国虚拟仪器技术发展现状尚不容乐 观
表 ２ 虚拟仪器的应用领域
表 １ 虚拟仪器与传统仪器比较
图 １ 仪器仪表技术的主要发展阶段
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综 述
科技创新导报 ２００８ ＮＯ．３１
Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ
２．３．１ 虚拟仪器的特点 ①虚拟仪器具有可变性、多层性、自创 性的面板，而传统仪器的面板一经制造完成 便不可更改 ②虚拟仪器具有传统仪器所无法比拟的 强大信号处理能力。因为虚拟仪器可以充分 利用计算机强大的软件资源，对信号灵活地 进行计算、分析、判断、处理、显示或输 出等。 ③虚拟仪器的功能、性能、指标由用户 根据需要由软件来定义， 而传统仪器一经设 计、制造完成后， 就很难改变。 ④具有标准的、开放的、功能强大的接 口总线、板卡及相应的应用软件，为虚拟仪 器的数据采集和接口控制提供强大的支持。 ⑤虚拟仪器开放、灵活，可与计算机同 步发展，可灵活地与网络及其周边设备实现 互联。 ⑥虚拟仪器具有开发周期短、成本低、 维护方便、易于集成应用的特点。 决定虚拟仪器具有传统仪器不可能具备 的特点的根本原因，在于“虚拟仪器的关键 是软件”。虚拟仪器与传统仪器相比，有四 大优势：性能高、扩展性强、开发时间少 和完美的集成功能 虚拟食仪器与传统仪器的各方面的比较 如表 １ 所示。 ２．３．２ 虚拟仪器技术的应用领域
虚拟仪器可广泛用于电子、石化、冶 金、机械、航空航天、能源、电信、医 学、通信、汽车、半导体、科研和教学等 世界范围内的众多领域。具体如表 ２ 所示［４］。
正如计算机发明的初衷仅是为了科学计 算，发明者没有预见到后来会获得如此广泛 的应用一样，随着虚拟仪器技术的进一步发 展与完善，其应用范围将会扩展到更加广阔 的领域。
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