虚拟仪器的发展及应用
虚拟仪器技术的应用与发展
虚拟仪器技术的应用与发展随着科技的不断进步，虚拟仪器技术已经成为了现代化实验室的必备工具。
虚拟仪器技术是一种基于计算机软件和硬件技术实现的仪器技术，它可以模拟和替代传统的物理仪器，使得科研人员、工程师和学生能够更加方便、快捷地进行实验和研究。
本文将从虚拟仪器技术的定义、应用、优势和发展等方面进行介绍。
一、虚拟仪器技术的定义虚拟仪器技术是一种基于计算机软件和硬件技术实现的仪器技术，它可以模拟和替代传统的物理仪器，实现测试、控制、监测和分析等功能。
虚拟仪器技术主要包括虚拟测量仪器、虚拟控制仪器和虚拟分析仪器等。
虚拟测量仪器可以通过计算机软件和硬件来模拟传感器、示波器、频谱分析仪等传统的物理测量仪器；虚拟控制仪器可以通过计算机软件和硬件来模拟运动控制器、逻辑控制器等传统的物理控制仪器；虚拟分析仪器可以通过计算机软件和硬件来模拟数据分析仪、图像处理仪等传统的物理分析仪器。
二、虚拟仪器技术的应用虚拟仪器技术的应用非常广泛，可以在各个领域中得到应用。
以下列举几个典型的应用场景：1、科研实验室虚拟仪器技术可以在科研实验室中得到广泛的应用。
科研人员可以通过虚拟测量仪器来模拟实际的测量仪器，进行各种物理量的测量和分析。
虚拟控制仪器可以模拟实际的控制仪器，实现各种运动控制和逻辑控制。
虚拟分析仪器可以模拟实际的数据分析仪器，进行各种数据分析和图像处理。
2、工业自动化虚拟仪器技术可以在工业自动化领域中得到广泛的应用。
工程师可以通过虚拟测量仪器来模拟各种传感器和测量仪器，实现对工业生产过程的实时监测和控制。
虚拟控制仪器可以模拟各种运动控制器和逻辑控制器，实现对工业生产过程的自动化控制。
3、教育培训虚拟仪器技术可以在教育培训领域中得到广泛的应用。
学生可以通过虚拟测量仪器来模拟实际的测量仪器，进行各种物理量的测量和分析。
虚拟控制仪器可以模拟实际的控制仪器，实现各种运动控制和逻辑控制。
虚拟分析仪器可以模拟实际的数据分析仪器，进行各种数据分析和图像处理。
虚拟仪器发展历程
虚拟仪器发展历程虚拟仪器（Virtual Instrumentation）是指利用计算机技术和软件编程技巧来实现仪器仪表功能的一种技术。
它可以替代传统的实体仪器，使仪器的功能更加灵活、易用、可扩展。
虚拟仪器的发展历程可以追溯到20世纪80年代中后期。
在过去，仪器仪表通常是由硬件和固定功能的嵌入式软件组成的，定制化程度高，开发和维护成本较高。
然而，随着个人计算机的普及和计算机技术的发展，人们开始意识到利用计算机来实现仪器功能的潜力。
虚拟仪器的发展可以追溯到计算机的发展。
20世纪80年代，计算机的性能开始提升，运算速度和存储容量大大增加。
这为虚拟仪器的开发提供了足够的硬件基础。
在20世纪90年代，虚拟仪器的概念逐渐成型。
美国国家仪器公司（National Instruments）成为虚拟仪器的领军者。
他们开发了一种名为LabVIEW的软件平台，实现了虚拟仪器的开发与使用。
LabVIEW可以通过简单易用的图形化界面进行编程，将各种仪器功能抽象为可编程的模块，用户可以通过拖拽和连接模块来实现各种功能。
这种创新的方式大大简化了虚拟仪器的开发过程，降低了开发门槛。
随着计算机硬件的不断发展，虚拟仪器在20世纪90年代末和21世纪初迅速流行起来。
越来越多的科研机构、企业和教育机构开始采用虚拟仪器来替代传统仪器。
与传统仪器相比，虚拟仪器有以下几个优势：首先，虚拟仪器具有灵活性。
通过软件编程，用户可以自定义仪器的功能，实现不同的实验需求。
虚拟仪器的功能不再受限于硬件，而是由软件来实现，因此具有更大的灵活性。
其次，虚拟仪器易于使用。
传统仪器通常需要熟练掌握专业知识才能操作，而虚拟仪器使用图形化界面，对用户更加友好。
用户可以通过简单的拖拽、连接和配置来实现各种功能。
这大大降低了使用门槛，使虚拟仪器更加易于上手。
再次，虚拟仪器可扩展性强。
在虚拟仪器平台上，用户可以根据需要添加新的模块和功能。
这样，虚拟仪器可以随着科研工作或实验需求的变化而不断扩展和升级。
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
虚拟仪器的应用及发展前景
虚拟仪器的应用及发展前景作者：王新来源：《科技与企业》2013年第13期【摘要】虚拟仪器技术是电子测量技术和计算机技术集成发展的结晶，虚拟仪器代表了现代仪器和测试技术发展的最新方向。
本文着重介绍虚拟仪器的发展和应用，并对虚拟仪器的未来做出理性的分析。
【关键词】虚拟仪器；发展；应用1.引言随着计算机技术、大规模集成电路技术和通信技术的飞速发展，电子测量技术领域发生了巨大的变化；仪器结构的日趋复杂，仪器性能的不断提高，仪器的测试技术已成为测量领域的研究重点。
美国国家仪器公司于20世纪80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了新的发展时期，随后研制和推出了多种总线系统的虚拟仪器。
虚拟仪器技术的提出与发展，标志着21世纪测试技术与仪器技术发展的一个重要方向。
虚拟仪器代表着从传统的以硬件为主的测量系统到以软件为中心的测量系统的根本性改变。
2.仪器发展过程到目前为止，电子测量仪器的发展大致分为4代，第1代为模拟仪器，如指针式万用表；第2代为数字化仪器，如数字频率计，此类仪器目前应用甚为广泛；第3代是智能仪器，不但可以自动检测，还能处理数据；第4代就是虚拟仪器，完全由计算机控制。
一台独立的装置是传统仪器的特征，传统仪器由操作面板、信号输入端口、检测结果输出等几部分组成。
传统仪器用硬件电路或固化软件实现其功能。
这种只能由仪器厂家来定义、制造的框架式结构决定了传统仪器的用户无法随意更改其结构和功能。
从而也推动了虚拟仪器的面世。
所谓虚拟仪器，就是用户在通用计算机上加上软件和硬件，根据自己的需求定义和设计仪器的测试功能，使得使用者在操作这台计算机时，就像在操作一台他本人设计的专用传统仪器一样。
虚拟仪器由计算机、应用软件和仪器硬件组成。
其核心思想就是利用计算机的软、硬件资源，将原本需要硬件完成的任务软件化，所以应用软件是虚拟仪器的核心。
其硬件系统又分为仪器硬件和计算机硬件。
3.虚拟仪器的应用随着虚拟仪器的发展，现在根据采用总线方式的不同可以将其分为5类：PC总线-插卡式虚拟仪器、并行口式虚拟仪器、GPIB总线式虚拟仪器、VXI总线式虚拟仪器、PXI总线式虚拟仪器。
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。
虚拟仪器技术的应用与发展
虚拟仪器技术的应用与发展随着科技的不断发展，虚拟仪器技术成为了当今科技领域的一个重要方向。
虚拟仪器技术是指将计算机技术与仪器技术相结合，利用计算机软硬件模拟、控制和测量物理量的过程，使得仪器的功能得到进一步的扩展和提高。
虚拟仪器技术具有很高的灵活性、可靠性和实用性，已经广泛应用于各个领域。
一、虚拟仪器技术的应用1. 电子测量仪器虚拟仪器技术可以用于电子测量仪器的开发和制造。
传统的电子测量仪器需要在硬件上进行改变才能扩展其功能，而虚拟仪器技术可以通过软件的方式实现仪器功能的扩展。
例如，可以利用虚拟仪器技术实现数字信号处理、数据采集、信号分析、波形显示等功能。
2. 医疗设备虚拟仪器技术在医疗设备中的应用也越来越广泛。
例如，可以利用虚拟仪器技术实现医学影像的获取、处理和分析，从而提高医疗诊断的准确性和效率。
此外，虚拟仪器技术还可以用于生命体征的监测、药物输送的控制等方面，为医疗领域带来了很多便利。
3. 工业自动化虚拟仪器技术在工业自动化中的应用也非常广泛。
例如，可以利用虚拟仪器技术实现生产过程的监测、控制和优化，从而提高生产效率和产品质量。
此外，虚拟仪器技术还可以用于工业机器人的控制、自动化装配线的设计等方面，为工业生产带来了很多便利。
4. 教育培训虚拟仪器技术在教育培训中的应用也非常广泛。
例如，可以利用虚拟仪器技术实现实验教学的虚拟化，从而节省实验设备的成本和时间，同时还可以保证学生的安全。
此外，虚拟仪器技术还可以用于模拟实际操作过程、提供虚拟实境培训等方面，为教育培训带来了很多便利。
二、虚拟仪器技术的发展虚拟仪器技术的发展与计算机技术的发展密不可分。
随着计算机技术的不断进步，虚拟仪器技术也在不断发展。
1. 软件技术的发展虚拟仪器技术的核心是软件技术。
随着软件技术的不断发展，虚拟仪器技术也得到了很大的提升。
例如，计算机图形学、人工智能、机器学习等技术的应用，使得虚拟仪器技术的功能得到了进一步的扩展和提高。
虚拟仪器发展历程
虚拟仪器发展历程虚拟仪器作为一种利用计算机和软件模拟实际仪器的技术，已经经历了多年的发展和演进。
以下是虚拟仪器发展的主要里程碑：1. 1960年代-1970年代：初期虚拟仪器的开发集中在计算机模拟软件的研究。
当时的虚拟仪器主要用于仿真实验，模拟各种物理过程和实验结果。
然而，由于计算机性能有限，虚拟仪器的功能和精度受到了限制。
2. 1980年代：随着计算机技术和图形处理能力的提高，虚拟仪器的发展进入了一个新的阶段。
研究人员开始设计和开发能够实时输出仪器测量结果的虚拟仪器，使得用户可以通过计算机模拟实时观察和分析实验数据。
这种虚拟仪器可以更好地模拟实际仪器的使用过程，提供更准确和可靠的实验结果。
3. 1990年代：随着互联网的普及，远程虚拟仪器得以实现。
用户可以通过互联网远程访问和控制实验室中的真实仪器，实时进行实验操作和数据分析。
这种远程虚拟仪器不仅提供了更大的实验资源，还能够促进国际合作和全球知识共享。
4. 2000年代：虚拟仪器的功能和性能得到了进一步的提升。
基于虚拟现实和增强现实技术的虚拟仪器开始广泛应用于教育和培训领域。
这些虚拟仪器能够提供更加沉浸和交互的用户体验，帮助学生更好地理解和掌握实验原理和操作技巧。
5. 2010年代至今：随着人工智能和大数据技术的发展，虚拟仪器正逐渐向智能化和自主化方向发展。
通过机器学习和数据分析，虚拟仪器可以自动提取、分析和解释实验数据，提供更全面和准确的实验结果。
同时，虚拟仪器还可以根据用户的需求和反馈优化实验设计和操作流程，使得实验过程更加高效和可靠。
综上所述，虚拟仪器经过多年的发展和演进，已经成为实验室教学和科学研究中不可或缺的重要工具。
随着技术的不断创新和发展，虚拟仪器将进一步提升实验效率和质量，为科学研究和工程实践带来更多的可能性。
浅谈虚拟仪器技术的应用及发展
浅谈虚拟仪器技术的应用及发展摘要：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。
关键词：虚拟仪器滤波一、虚拟仪器技术概述虚拟仪器（Virtual Intrument，简称VI）是计算机技术与仪器技术深层次结合产生的全新概念的仪器，是对传组仪器概念的重大突破，是仪器领域内的一次革命。
虚拟仪器是继第一代仪器——模拟式、仪表器二代仪器——分立元件式仪表、第三代仪器——数字式仪器、第四代仪器——智能化仪器之后的新一代仪器。
虚拟仪器是在计算机的显示屏上虚拟了传统仪器面板的计算机化仪器，它尽可能多的将原来由硬件电路完成的信号调理和信号处理的功能，代替为计算机的程序来完成。
这种硬件功能软件化，是虚拟仪器的一大特征。
操作人员在计算机的屏幕上利用指点设备操作虚拟的仪器，就象操作真实的仪器一样，完成对被测量的采集、显示、分析、处理、存储及数据生成。
是一种以计算机和测试模块的硬件为基础、以计算机软件为核心所构成的，并且在计算机屏幕上显示虚拟的仪器面板，可由用户软件来定义仪器功能的仪器。
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。
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虚拟仪器的发展及应用摘要：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；算法软件0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。
虚拟仪器就是其中的一种，虚拟仪器是基于通用PC建立的可编程仪器及仪器系统，就是在以通用计算机为核心的硬件平台上，由用户设计定义、具有虚拟前面板、测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。
在虚拟仪器中，硬件仅仅是为了解决信号的输入与输出，软件才是整个仪器的关键。
用户可以通过软件构造几乎任意功能的仪器。
现在虚拟仪器已得到了广泛应用，并成为当前国内外测试技术领域十分关注的技术热点。
1测量技术的发展过程1.1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：(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(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、多参数和多功能的图1传统仪器仪表的发展进程测试，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。
图中最后一个发展阶段就是指虚拟仪器发展阶段。
它的出现为仪器技术的发展创造了一种新的理念，会成为人类的测试技术的发展主方向。
1.2虚拟仪器概念所谓的虚拟仪器就是在以计算机为核心的硬件平台上，由用户设计定义的具有虚拟面板，其测试功能由测试软件来实现的一种计算机系统。
虚拟仪器的实质是利用计算机的显示器模拟传统仪器的控制面板，以多种形式输出检测结果；利用计算机的软件实现信号的数据运算、分析、处理；利用I/O接口设备完成信号的采集、调理，从而完成各种测试功能的计算机测试系统。
使用者用鼠标或键盘操作虚拟面板就如同使用一台专用的测量仪器。
1.3虚拟仪器与传统仪器的区别虚拟仪器与传统仪器的区别如表1所示：表1 虚拟仪器与传统仪器的区别1.4虚拟仪器的结构虚拟仪器可以概括为：采集硬件+显示面板+算法软件如图2为虚拟仪器组成图虚拟仪器根据I/O采集设备采用总线方式的不同，硬件可分为PC总线插卡型、并行口式、GPIB总线方式，VXI总线方式、PXI总线方式，LXI总线方式六种类型，但无论采用哪种类型的虚拟仪器系统，都是通过应用软件将硬件设备搭载到计算机平台上，实现计算机全数字化的采集、测试和分析。
而开发虚拟仪器离不开合适的软件工具，目前的虚拟仪器软件开发工具有两类：文本式编程语言，如Visual C++，VisualBasic，LabWindows/CVI等；图形化的编程语言，如LabVIEW，HPVEE等，这些软件开发工具为用户设计虚拟仪器应用软件提供了最大限度的方便与良好的开发环境。
随着计算机技术、传感器技术、微电子技术的不断升级和网络技术的成熟化，虚拟仪器技术正以前所未有的速度拓展着仪器测试的空间。
近年来涌现出了大量的网络化传感器，这种传感器在智能传感器的基础上把TCPAP协议嵌人到ROM 中，从而使信号的接收和发送都以TCPAP方式进行，这样网络化传感器就作为测控网络上的一个节点登陆网络配以虚拟仪器中的。
Net技术或者DataSocket技术，可以方便的实现远程测试。
概括来说，虚拟仪器技术是目前主流技术的集大成者，虚拟仪器技术的应用开拓了测试仪器领域的里程碑，同时也为计量测试带来了崭新的问题。
硬件软件图2图2 虚拟仪器的组成2虚拟仪器的发展现状2.1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LabVIEW（NI 也推出了基于C语言模式的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。
2.2 国内发展情况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，列入为“十五”期间优先资助领域。
目前有些研究已取得可喜成绩，如863项目“虚拟仪器关键技术的研究及其产业化”，所研制的“一体化虚拟仪器”就是一种不同于欧美虚拟仪器的技术。
这项成果表明我国在虚拟仪器方面走出一条自主创新的路子。
2.3虚拟仪器发展过程中要处理好的几项关键性技术虚拟仪器的发展取决于3个重要因素：计算机是载体，软件是核心，高质量的A/ D 采集卡及调理放大器是关键。
又因为虚拟仪器是基于微计算机的测试仪器，因此必然与微计算机相关技术的进展有密切的关系，操作虚拟仪器就是通过良好的界面环境操作带有虚拟仪器功能设备的通用计算机。
同时，虚拟仪器是测试仪器，它又带有浓厚的测试仪器的特征。
因此必须处理好以下几项关键性的技术：虚拟仪器的发展必须依赖于计算机的进步和发展；必须借助各种硬件技术和强大的软件资源；必须制定开放式的虚拟仪器I/O总线标准。
3虚拟仪器的应用随着PC、半导体和软件功能的进一步更新，虚拟仪器的功能和性能已被不断地提高，如今在许多应用中，它已成为传统仪器的主要替代方式。
而虚拟仪器的各种优点让用户可以放心地舍弃旧的传统测量设备，接受更新型、以计算机为基础的虚拟仪器系统。
由于计算机的性能价格比不断改进，使虚拟仪器的价格更为大众化，用户不必再受限于传统仪器的使用限制和昂贵的价格，进一步降低了使用成本，减少了系统的开发费用和系统的维护费用。
此外，新型笔记本电脑又把虚拟仪器的便携性和强大功能推向一个新的水平。
所有这些必将加快虚拟仪器的发展，使它的功能和应用领域不断增强和扩大。
3.1虚拟仪器在测控系统方面中的应用虚拟仪器系统开放、灵活，可与计算机技术保持同步发展，将之应用在测控方面可以提高精确度，降低成本，并大大节省用户的开发时间，可以随时采集和记录从传感器传来的数据，并对之进行统计、数字滤波、频域分析等原理，因此已经在测控领域得到广泛的应用。
其测控系统的硬件组成如图3所示：图3 测控系统的硬件组成3.2虚拟仪器在电力方面的应用由于虚拟仪器具有灵活的图形用户接口，可以更精确地进行图像的处理。
也便于远端的实时监控，便于存储。
也可利用虚拟仪器强大的网络功能，实现地区性质的数据共享，或者直接组成一个地区性质的测量网络。
虚拟仪器在电力方面的一个实例——基于RS-232串口的虚拟仪器，该系统的硬件框图如图4所示：图4 基于RS-232串口的虚拟仪器硬件框图3.3虚拟仪器在检测方面的应用在检测技术引进基于LabVIEW语言的虚拟仪器，利用虚拟仪器在信号处理分析及显示方面的强大功能，将许多检测技术基本理论方便地用图形表达出来，生动地验证了信号描述、信号调理、信号处理分析等方面的有关理论。
也可利用虚拟仪器开发工具开发专用虚拟仪器系统，可以把一台个人计算机变成一组检测仪器，用于数据/图像采集、控制与模拟。
可用于光电信息和计算机检测技术试验中，也可用于温度检测系统中，图5就是虚拟仪器温度检测的一个前面板，该面板通过一个模拟温度计实时显示温度的大小，并接入一个布尔开关可以对采集过程加以控制。
图5虚拟仪器温度检测的一个前面板3.4虚拟仪器在实验教学方面的应用因为虚拟仪器组建系统灵活、开放性好、生产维护和开发的成本低、性价比高等。
现在，随着虚拟仪器系统的广泛应用，越来越多的教学部门也开始用它来建立实验教学系统，不仅大大节省开支，而且使得教学方法也更加灵活了。
可基于PC 机的虚拟仪器为例，图6是一套带有数据采集卡的虚拟仪器的机构结构示意图。
信号有数据采集卡采集，通过计算机的PCI 送入计算机，计算机内部的虚拟仪器各个功能模块对信号进行处理分析，显示模块将处理分析结果显示到计算机的屏幕上。
其结构示意图如图6所示：图6 基于PC 机的虚拟仪器结构4虚拟仪器的展望虚拟仪器作为新兴的仪器仪表，其优势在于用户可自行定义仪器的功能和结构等，且构建容易、转换灵活，它已广泛应用于电子测量、振动分析、声学分析、故障诊断、航天航空、机械建筑工程、铁路交通、生物医疗、教学及科研等方面。
随着计算机软硬件技术、通信技术及网络技术的发展，给虚拟仪器的发展提供了广阔的天地，国内外仪器界正看中这块大市场。
测控仪器将会向高效、高速、虚拟仪器 功能模块 FFT 分析 小波分析 时频分析 虚拟仪器 显示模块 数据采集卡 实验 对象…高精度和高可靠性以及自动化、智能化和网络化的方向发展。
开放式数据采集标准将使虚拟仪器走上标准化、通用化、系列化和模块化的道路。
虚拟仪器作为教学的新手段，已慢慢地走进了电子技术的课堂和实验室，正在改变着电子技术教学的传统模式，这也是现代教育技术发展的必然。
在电工电子实验室的建设中，教师普遍反映实验室常规设备有的已经老化，有的技术上有些落后，在当前学校经费较少的情况下，如果配置常规仪器、仪表，学校财力难以支付，也不符合目前学校的实际。
而且，随着测试仪器的数字化、计算机化的发展趋势，传统测试仪器渐渐有被取代的趋势。
如果运用虚拟仪器技术，以微机为基础，构建集成化测试平台，代替常规仪器、仪表，不但满足电工电子实验教学的需要，而且将这批微机可作为其他有关计算机课程教学用机，大大提高了设备利用率，降低了实验室建没的成本。
当前应该解决的是如何使虚拟仪器和现有仪器配合，挖掘现有仪器的潜力，达到逐步淘汰和取代传统仪器的目的。
而电子测试仪器的数字化、计算机化是发展方向，是电子实验室的最佳选择。