需求产生进步，网络化发展和计算机技术的进步给予了工程师们开辟新技术，新 领域的方向。所以虚拟仪器就此孕育而生。虚拟仪器与传统仪器最大区别就是以软件 为核心，用软件代替已经设计，从而大幅度降低系统成本，充分利用计算机的强大能 力。美国国家仪器公司（简称 NI）甚至提出了“软件即是仪器”的口号。

我国高端仪器业已逐渐普及。但是这类仪器均是造价高昂，加工困难，成本很高。 一种比传统仪器更加灵敏，需要更小成本，并且功能可以更加强大的仪器就成为了工 程师们需要努力研究的方向。而虚拟仪器恰是可以满足一切要求的完美方向。设计一 种多功能软件测试系统来代替传统的硬件模式已成为首要选择。

1。2 虚拟仪器概述

虚拟仪器（Virtual Instrumention）是基于计算机的仪器。突破传统仪器形式，将 仪器技术与计算机技术相结合构造一种新型的仪器，将会是未来仪器的发展方向。如 何将两者相结合，大概可以分为两种方向：一种是现在智能仪器的做法，将计算机装 入仪器中。并且随着现代计算机向迷你多功能，高性能方向发展，这类仪器技术也会 获得巨大地进步，市场上出现的蕴含嵌入式系统仪器正是这种技术的产品。另一种就 是虚拟仪器的构造方式：将软件做成仪器，装入计算机中，功能更强，也更便捷。。 虚拟仪器结构如下。

图 1-1 虚拟仪器结构

1。2。1 虚拟仪器的起源与发展

从发展史来看，电子测量仪器与计算机技术休戚相关，计算机技术的进步推动着 测量仪器由模拟仪器到智能仪器，再到虚拟仪器的飞跃性发展。用微机进行数字化动 静态测试分析的理想终于成为现实[3]。

十九世纪随着模拟仪器的出现，使的当时的某些物理量可以得到了较为精确的测 量。模拟电流表、模拟电压表等等，都是应时代而生的产物。到了 20 世纪，到了 20 世纪，电子技术发展迅速，接着也出现了新型的电子仪器。几十年后，电子和控制技 术理论开始融入进测试测量领域，根据新理论诞生了一大批新型电子仪表，如示波器 和记录仪等。随着数字技术的发展。数电技术也慢慢融入了测量系统，直到七十年代， 开始出现智能仪器。虽然，每台智能仪器都内嵌了微型计算机系统，可以实现自动化 测量等较为复杂的功能测量要求，也拥有更高的灵敏度。但是，智能仪器还是没有改 变其作为仪器的基本限制。仍然无法完美处理多任务、更复杂的测量工作。直到 1997 年美国国家仪器公司提出了虚拟仪器的概念。人类迈入了测试领域的新纪元

1。2。2 虚拟仪器的概念

虚拟仪器顾名思义不是传统意义上的硬件仪器，而是在功能不变的情况下，将大 部分硬件转换成虚拟的软件程序。用户利用 PC 机的显示器，在友好的图形界面（虚 拟前面板）上对仪器进行操作和测量结果显示。利用采集卡，计算机等硬件设备完成 对信号的采集、调理和测量，再利用 PC 机的强大能力，通过软件功能来对信号数据 进行运算，处理分析。虚拟仪器突破了传统的限制，充分利用软件，取代了硬件。其

本质是一台虚拟的电子仪器。 虚拟仪器的本质体现在两方面：第一是对操作面板的虚拟，用各类样式图标来取

代实体仪器上的各种控件，如旋钮、开关等。通过对图标进行属性设置来达到其功能。 第二是功能上的虚拟，硬件仪器的各种分析、采集、显示等功能，都通过图形化软件 编程来实现。在硬件平台上，应用不同的软件可以实现不同功能。虚拟仪器可以根据 每个用户的特点而进行个性化配置。虚拟仪器可以应用于各种领域，测试，测量，分 析，工业自动化等。甚至现如今流行的游戏领域也有涉及。