全面介紹了虛擬儀器概念的提出，它的基本原理、主要結構和性能特點；回顧了虛擬儀器技術的發展歷史，簡要介紹了各階段虛擬儀器的基本特點；對國內外虛擬儀器技術的應用研究現狀作了詳細闡述；最后，展望了未來虛擬儀器技術的應用研究。

　　虛擬儀器 （Virtual Instrument，VI） 是20世紀80年代末由美國國家儀器公司 （National Instru-ments Corporation，NI）提出的新概念 ， 是對傳統儀器概念上的重大突破 。虛擬儀器技術就是利用高性能的模塊化硬件，結合高效靈活的軟件來完成各種測試、測量和自動化的應用。一個典型的倒子是在計算機上插數據采集卡，然后用軟件在屏幕上生成儀器面板，用軟件來進行信號分析的處理，實現傳統儀器的功能。靈活高效的軟件能幫助您創建完全自定義的用戶界面，模塊化的硬件能方便地提供全方位的系統集成，標準的軟硬件平臺能滿足對同步和定時應用的需求。這也正是NI近30年來始終引領測試測量行業發展趨勢的原因所在。只有同時擁有高效的軟件、模塊化I/O硬件和用于集成的軟硬件平臺這三大組成部分，才能充分發揮虛擬儀器技術性能高、擴展性強、開發時間少，以及出色的集成這四大優勢

　　與傳統測量儀器相比，虛擬儀器技術有著許多自己獨特的特點與優勢，以下列出其一部分特點：

　　①虛擬儀器具有開發與維護費用低的特點。

　　②虛擬儀器具有傳統儀器所無法比擬的強大信號處理能力。因為虛擬儀器可以充分利用計算機強大的軟件資源，對信號靈活地進行計算、分析、判斷、處理、顯示或輸出等。

　　③虛擬儀器由用戶自定義儀器功能， 而傳統儀器一經設計、制造完成后， 就很難改變。

　　④虛擬儀器具有技術更新周期短的特點，大約為1-2年。

　　⑤虛擬儀器開放、靈活，可與計算機同步發展，可靈活地與網絡及其周邊設備實現互聯

　　目前虛擬儀器技術已經普遍被應用于測試測量與工業自動化領域，包括電子測控、電力工程、物礦勘探、醫療、震動分析、聲學分析、故障診斷及教學科研等多方面

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　　虛擬儀器的起源可以追朔到20世紀70年代，PC機出現以后，儀器級的計算機化成為可能，NI公司已經在Macintosh計算機上推出了LabVIEW2.0以前的版本。虛擬儀器技術就是利用高性能的模塊化硬件，結合高效靈活的軟件來完成各種測試、測量和自動化的應用。自1986年問世以來，世界各國的工程師和科學家們都已將NI LabVIEW圖形化開發工具用于產品設計周期的各個環節，從而改善了產品質量、縮短了產品投放市場的時間，并提高了產品開發和生產效率。使用集成化的虛擬儀器環境與現實世界的信號相連，分析數據以獲取實用信息，共享信息成果，有助于在較大范圍內提高生產效率。

　　根據虛擬儀器的發展過程，截至目前，大致可以分成三個發展階段：

　　第一階段，利用計算機增強傳統儀器的功能。由于GPIB總線標準的確立，計算機和外界通信成為可能，只需要把傳統儀器通過GPIB和RS-232同計算機連接起來，用戶就可以從測量儀器獲得數據，并在計算機上通過各種軟件工具來完成對數據的分析處理與顯示。

　　第二階段，開放式儀器。儀器硬件上出現了兩大技術進步：一是插入式計算機數據處理卡 （ plug-in PC-DAQ ）；二是VXI儀器總線標準的確立。

　　第三階段，虛擬儀器框架得到了廣泛認同和采用。軟件領域面向對象技術把任何用戶構建虛擬儀器需要知道的東西封裝起來。許多行業標準在硬件和軟件領域以產生，幾個虛擬儀器平臺已經得到認可并逐漸成為虛擬儀器行業的標準工具。