虚拟仪器技术借助模块化、高性能的硬件可以很方便地提供全方位的系统集成功能；把 软件与硬件平台标准化以满足用户对同步和定时应用方面的需求；通过硬件与软件的结合来 完成各种测试、测量和应用。

虚拟仪器相比于普通仪器具有以下 4 个突出的优点：

（1）性能高

虚拟仪器是在 PC 技术上发展出来的技术，它集成了最新商业技术的许多优点。这其中包 括：功能强大的处理器和文件 I/O。用户使用虚拟仪器可以在数据高速导入的同时实时地完成 复杂的分析工作。另外英特网和互联网的发展使虚拟仪器技术显示了更强大的优势。

（2）扩展性强 得益于灵活的虚拟仪器应用软件，人们只需更新计算机或者测量硬件就能改进系统。这

样不仅减少了硬件投资，节省了开发时间加速产品的上市，而且能够第一时间把最新的科研 成果集成到现有的测试设备中。

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（3）开发时间少

（4）无缝集成 虚拟仪器其实就是一个软、硬件集成在一起的概念。随着测试技术的发展，用户对产品

功能的要求也越来越复杂。设计师通常需要将许多测量设备集成在一起来满足用户的要求。 为了使用户能够轻松地实现设备的集成，设计师将所有 I/O 设备的接口都标准化并集成在虚 拟仪器软件平台上，这样就将复杂的任务简化了。[9]

2。1。3  虚拟仪器的结构

虚拟仪器为对象与计算机的连接提供了多种接口（如 GPIB、VXI、PXI 等）或标准化接 口仪器。图 2。2 是虚拟仪器的一般结构图。

图 2。2 虚拟仪器的一般结构

虚拟仪器系统包含仪器的软、硬件系统。计算机外围电路就是虚拟仪器的仪器硬件，而 系统的硬件环境则是由仪器硬件与计算机一同构成的。硬件环境是应用软件的基础，应用软 件是虚拟仪器的核心。在仪器的基本硬件确定好后，用户如要实现不同的功能就需要选择涉 及的功能模块并将它们正确的组合到一起。[10]

2。1。4  虚拟仪器的硬件

目前市场上的模块化的硬件产品非常丰富，并且种类正随着测试测量应用的发展日益增 加，比如，产品类型从数据采集、信号调理、声音于振动测量、显示、运动、仪器控制、分

本科毕业设计说明书 第 5 页 布式 I/O 到 CAN 接口工业通信；总线类型支持从 PCI、PXI、PCMCIA、USB 到 1394 总线。 按照硬件接口的类型，虚拟仪器可分为基于 GPIB（Genreal Purpose Intreface Bus）总线、

VXI 总线、PC 总线和 PXI（PIC extension for Instrumentation）总线这 4 种标准体系结构。

（1）基于 GPIB 通用接口总线的虚拟仪器

已有的专业仪器多配有这种接口。基于 GPIB 的虚拟仪器可以充分利用现有的条件来实 现测量、检测功能，但其数据传输速度不高（一般低于 500kbit/s）不适合对系统速度要求较 高的应用。

（2）基于 VXI 总线的虚拟仪器

VXI 系统一般主要有主机箱、控制器、具有多种功能的模块化仪器、驱动软件和系统应 用软件组成，最多可包含 256 个装置，具有即插即用的特性。因此系统中各种模块可以随意 更改构成新系统。但是它的价格相对较高，不适合普通的测试领域通常用于尖端的测试领域。

（3）基于 PC 总线的虚拟仪器 由于个人主机的用户量增大、通用性增强，这种虚拟仪器已经成为了人们的首选。这种