虚拟仪器的特点

　　测试仪器种类很多，功能也各异。但不论是何种仪器，就其内部所具有的基本功能而言，都可以概括为信号采集与产生、信号分析与处理、参数置入与结果输出等三个部分，如下图所示。虚拟仪器从实现这三个基本功能的技术特点来说，具有如下特点：
　　
　　1．虚拟仪器的硬件是通用的
　　
　　虚拟仪器的硬件是由计算机和测试模块构成的，通用计算机是虚拟仪器的基础硬件平台，它是仪器完成信号采集、数据处理、和结果显示三个基本功能（见下图）的共同支撑平台；测试硬件模块也是通用的，在同一信号调理、采集、A/D转换器的硬件平台上使用不同的测试软件，可构造出“电子计数器”、“数字多用表”、“数字示波器”、“频谱分析仪”等多种电子仪器；采用通用的标准总线及接口技术，和采用模块化、标准化的软件没计，实现了即插即用，即实现了不同厂家、不同型号的仪器硬软件资源的互换性、通用性。
　　
　　2．虚拟仪器的面板是虚拟的
　　
　　测量仪器的面板是在测量过程中实现人一机对话的基本部件，通过它的各种开关、按键、旋钮等完成仪器的各种工作参数的设置（如功能、频段、量程等参数置入），从它的读盘、数码管或显示屏上渎出测量结果。传统仪器面板上的器件都是“实物”，而且操作是“手动”的。

　　虚拟仪器的面板是在计算机屏幕上虚拟出来的。虚拟面板上的各种外形与实物相像的“控件”完成与传统仪器面板上的各种机件相同的功能，通过鼠标和计算机键盘操作虚拟面板上各种开关、按钮、显示器，对虚拟仪器进行操作，控制仪器电源的“通”或“断”、设置被测信号“输入通道”、“放大倍数”
　　
　　“滤波特性”等参数，以及测量结果的“数值显示”或“波形显示”等。
　　
　　3．虚拟仪器的功能是由用户软件定义的　　
　　
　　传统仪器的功能通常是由具体的模拟或数字电路来实现的，是由硬件或固化的软件决定，其功能是固定的。虚拟仪器是在以计算机为核心组成的硬件平台支持下，测试硬件模块仅完成前端的信号采集和产生功能，不承担分析处理和显示输出等功能，而虚拟仪器中不仅可以通过软件编程设计来实现某种仪器的功能，而且可以通过不同测试功能的软件模块的组合来实现多种仪器的功能。虚拟仪器是由软件定义的，它是一种被软化了的柔性结构方式。
　　
　　总而言之，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”。与传统仪器相比，虚拟仪器具有以下特点：
　　
　　①虚拟仪器是一种创新的计算机仪器，仪器功能可由用户软件定义，柔性结构，灵活组态；
　　
　　②一台计算机被设计成多台不同功能的测量仪器，能集多种功能于一体，构成多功能和多用途的综合仪器；
　　
　　③由于计算机有极其丰富的软件资源，极高的运算速度和庞大的存储空间，对测量数据有强大的分析和处理能力，可以进行快捷、实时的处理和存储；
　　
　　④友好的人机交互界面使仪器的使用操作十分简便，图形化的用户界面形象、美观，可以方便地由用户自己定义，使之更具个性化；
　　
　　⑤由于虚拟仪器硬件和软件都制定了开放的工业标准，仪器硬件实现了模块化、系列化，软件实现了标准化，大大方便了系统集成，其开发技术难度低、效率高、成本低；
　　
　　⑥基于计算机网络技术的虚拟仪器技术，可组建大型的分布式网络化远程测试系统。

本文关键字：仪器  工具仪器的使用及介绍，电子学习 - 工具仪器的使用及介绍