在信息技術、大規模集成電路技術與通信技術迅猛發展的作用下， 電子測量技術也隨之出現了天翻地覆的改變：儀器架構逐漸由簡單化演變為復雜化， 虛擬儀器的功能也越來越多樣化， 虛擬儀器的測量功能非常重要， 其在測量領域中屬于十分重要的重點研究對象。虛擬儀器技術的誕生和發展， 代表著21世紀的測量技術與儀器技術的發展正邁入一個全新的信息時代。虛擬儀器標志著測量系統從傳統的以硬件為主到以軟件為中心的本質上的轉變。因此， 探究電子測量領域中虛擬儀器的使用狀態是當前首要任務。

　　1 虛擬儀器的總體概述

　　1.1 虛擬儀器的定義

　　計算機技術組織、管理儀器、計算機系統是構成虛擬儀器的基本思路， 把老式儀器硬件集成電路轉換為通過軟件來傳達信息的形式， 一步步地把儀器的采集、分析以及儲存等功能替換， 實現把傳統的電子儀器徹底逃汰的最終目標， 將現代儀器技術更進一步推廣。虛擬儀器的構成是通過電子測量技術與計算機技術集結合發展而來的， 其是兩者集成發展的結晶品， 虛擬儀器標示了現代儀器與測試技術的最新發展時代， 是目前研究的新方向。僅僅從虛擬儀器方面看， 此技術主要功能為：虛擬儀器工具功能、由軟件實現儀器的測量功能。

　　相對于老式儀器， 虛擬儀器技術具備更好的功能， 主要表現在以下方面：一是， 功能性強、性價比高， 虛擬儀器可以基于原始儀器的功能對傳統的儀器實現更進一步的豐富， 并增強其功能， 對用戶的使用便于度大大加強， 并且對測試系統的構建十分有利， 對實現虛擬儀器的網絡化發展具有促進作用;二是， 在操作方面， 在傳統儀器技術上， 對其進行了革新， 用戶在工作的過程中， 只需通過圖形用戶界就可以把工作順利完成， 最大限度地提升了儀器的運行速度以及工作質量;其三， 硬件日趨模塊化、系統化， 有助于運行過程中管理事項的順利進行， 標準化測量技術。

　　1.2 虛擬儀器與傳統儀器比較

　　傳統儀器的屬性是：從普遍定義上說一臺單獨存在的機械裝備。觀其表面， 其結構部件的配置， 基本由操作的界面、信號的輸入處、運出測驗結果等。操作版面的配件有：開關、按鈕、旋鈕等部件。數字、指針式表頭、圖像窗口、打印輸出等屬于運出測驗結果的形式。分析其功能定義：搜羅與控制信號、拆分與管理信號、運出與傳達結果等方面。傳統儀器在性能上， 普遍經過固定性的軟件得以表現出來。它的構成框架決定了傳統儀器的生產模式：儀器廠家是唯一的生產方式， 并且它的性能與范疇屬于固定的模式。

　　現代社會化大生產改變了電子儀器需求條件， 其要求電子儀器在種類上， 品種更豐富化， 在功能上要求電子儀器更強大化、精確度更高， 對電子儀器在測驗速率上更加快速， 時效性能強， 人機界面性能較好。虛擬儀器的配置都可以由用戶按照自己的喜好進行組建， 把計算機系統、硬件、軟件以及附件連接到一塊， 組成符合自身要求的儀器裝備。

　　傳統或者虛擬它們的類型也許存在差異性， 但是在功能上， 本質性能實際上是差不多的， 其所實現的操作， 同樣是數據搜集、數據解析、顯示測驗結果。它們之間唯一存在的本質性區別則是運行時靈活度的差別。通常來講， 性能通過生產工廠設定、性能不變的單獨設備， 如：測距儀、萬用表、電子尺等， 就不具備能夠讓用戶進行自定義操作的靈活性功能。故虛擬儀器將傳統儀器取代， 其結果存在著至關重要的受益作用。

　　2 虛擬儀器對電子測量的影響

　　基于虛擬儀器的本身優勢， 決定了其在測量范疇中得以推廣與應用是必然的， 在電子測量領域中存在著十分重要的影響， 從其功能配置層面看， 傳統儀器上只可以進行單一測量的缺點， 可以通過虛擬儀器技術得到改變， 讓傳統儀器可以向著集成化的方向推進， 例如：信號的發出、顯示、測量功能同時的在同一臺儀器產生上;由于新技術的提出， 許多的領域多電子測量技術的要求越來越高， 目前的技術水平已經不能滿足人們的需求， 正如， 在通訊領域中， 其對信通道的測量， 要求指標分析應當在頻域內實行， 數據采集后， 運用軟件實現多項數據的分析以及處理， 這一項技術可以通過應用虛擬儀器技術實現。

　　不僅是這樣， 虛擬儀器應用于電子測量， 還可以使得測量的成本極大限度減少， 促進儀器使用比率有效提升， 同時， 還增加了儀器在維修與運用上的便利度， 正是這樣， 虛擬儀器技術是當代最突出、顯著測量技術之一， 并且適用各個領域中。

　　3 虛擬儀器不同領域的應用

　　虛擬儀器在電子測量技術中的發展， 其運用的總線方式不一樣， 功能以及性能在持續的提升， 虛擬儀器與相比傳統儀器所具備的性能更先進、更實用。虛擬儀器被推廣應用于許多領域中， 正如：在VXI總線的基礎上的軍工虛擬儀器與在虛擬儀器的邊界基礎上掃描測試系統等等。虛擬儀器的應用主要在以下幾方面：

　　(1) 虛擬儀器應用與測量技術上。虛擬儀器的系統上的靈活性、開發性和依舊能夠保持與計算機技術進行同步， 致使它能夠不斷地提高測量方面的基準度， 將測量成本最大限度地降低， 并且能夠將用戶的開發時間大大的節省。

　　(2) 將虛擬儀器結合與監控層面上。使用虛擬儀器在采集上能夠及時進行采集與將傳感器上傳輸過來的數據進行記錄， 并對數據進行統計、頻域分析、數字濾波等技術處理， 進而使得監控功能得以實現。例如：在水質監測與遠程監測系統的應用上充分發揮其能動作用。

　　(3) 工程處理過程中虛擬儀器使用狀況。其應用于工程處理的不同階段， 都能夠為其提供非常出的服務：無論是研發、設計還是到生產測試， 都可以做出出色的服務。經典的例子是：在的基礎上的虛擬儀器， 其集中了報警管理、歷史數據追蹤、安全、網絡、工業I/O、企業內部連網等眾多功能于一身。這些功能在生產時， 能夠輕易地使工業配置相結合， 并實行運用， 將老式儀器設備的使用率大大降低。

　　(4) 虛擬儀器與遠程教育的應用。由于虛擬儀器的隊伍不斷壯大、完善， 其在教育領域中也得到廣泛的應用， 教育部門逐漸開始將虛擬儀器應用于教學系統上， 他們利用虛擬儀器來建設使用于其本身的教學系統， 不但將開支節省， 并且因為虛擬儀器的系統具備靈活性、可以重復利用的性較強的優勢， 致使教學的方式的靈活性大大加強。

　　(5) 虛擬儀器產出信息報表技術的應用。Lab V IEW所產出的計量檢定和訪問A ccess數據庫的出具反應十分快捷且便利地完成以及鑒定報表的任務。讓技術的人員在輸出規定格式的某種報表的測試結果與信息的方便度， 得到大大的加深。

　　4 虛擬儀器應用于電子測量中

　　4.1 虛擬儀器在硬件模塊的應用

　　硬件模塊的運行原理主要的是對被測驗的對象， 對其輸入一串能控、頻率簡單的正弦信號展開測驗工作， 同時做出的反應要與此相符。把反應出來的信號輸出于信號處理模塊當中， 對信號的篇幅進行整理， 使得信號處于合理的范圍內， 憑借此項工作保證測量的準確性。運行速度快而準的處理模塊化處理方式， 檢測對象的網絡輸出信號幅度與相位的獲得便更加精準有效。

　　虛擬儀器技術出現與推廣電子測量中， 促進了電子測量的工作從單獨的手工操作向大規模、自動化的方向轉變， 并且此項技術在測量中使用， 其能夠有效的達成操控儀器的目的， 將測量的精準度提升， 還可以將手工化的操作取代， 對測量的有效性的提升起到十分重要的幫助， 促進現代化和信息化的測量系統的實現;除此之外， PXI總線技術中， 內核技術對測量工作的規范化在某程度上起到了促進的作用， 該項技術與高速通訊總線測量技術相輔相成， 并且PXI總線技術的自身優勢---可拓展性及其良好的發展狀況， 決定了虛擬儀器平臺創設的基本依據是電子測量技術的發展方向。

　　4.2 虛擬儀器在軟件模塊的應用

　　軟件在虛擬儀器系統中處于核心、領導地位， 其可以使功能化的特點發揮出來， 在最大程度上將系統的成本減少到最低， 并且將系統的性能與靈活度大大的提升。虛擬儀器系統中， 其軟件最主要功能技術有：VISA庫、驅動、應用程序三個方面。在真實的操作實際過程中， 用戶把測量任務、目標相互統一， 更進一步研發使測量軟件更具目的性， 從而使得復雜測量目標能夠更順利使用軟件完成工作。虛擬儀器的軟件技術本身具備了傳統儀器所不具備的特有的優勢， 其獨具靈活性的優點， 決定了它可以在應用中替換傳統儀器中某些的硬件， 并基于此特點最大程度上將本身功能的作用發揮出來， 尤為突出的是信號測量的形成與分析的過程中， 虛擬儀器測量技術能夠直接的參與其中， 最大限的將軟件和硬件之間相結合的能動性作用發揮出來。

　　電子測量的工序類型屬于綜合型， 其在對數據的精準度上要求較為嚴格， 故軟件與用戶之間的協調工作顯得尤為重要。在實踐過程中， 用戶和儀器之間的信息交流、傳達通過控制界面程序將兩者連接在一起， 讓用戶獲得所需的數據信息， 提供了參考依據給下一個工作環節;與此同時， 對數據進行有效的分析與研究， 可以利用軟件中的數據分析的性能， 依靠計算機自帶的計算性能、函數庫性能達成， 有助于虛擬儀器系統中的數據處理功能更進一步提升。驅動軟件在虛擬軟件中具備了對特定儀器進行調解的性能， 起到起承轉合的效果， 協助電子測量的工作， 有助于測量的過程可以順利的進行。

　　5 結束語

　　綜上所述， 在科學信息技術日益發展與社會要求越來越高的當下， 虛擬儀器越來越具備綜合性與功能性， 對電子測量精準度、可靠性的提升起到了主導性作用， 從某層面上看來， 虛擬儀器技術是一場意義重大的技術革命， 對社會許多領域存在著深刻的影響力。在電子測量層面上， 該領域的技術人員應當強化其技術上的研究， 并有效的結合測量任務與目標， 調整與優化軟件的技術， 強化技術的針對性， 在電子測量應用過程中最大化地將虛擬儀器的領先技術發揮出來。

　　參考文獻

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　　《電子測量技術的新發展——虛擬儀器》來源：《信息技術》，作者：徐進