虚拟仪器——仪器发展的新时代

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出现，在许多方面已经冲破了传统仪器的概念，电子测量仪器的功能和作用发生了质的变化。在这种背景下，八十年代未美国研制成功虚拟仪器。

所谓虚拟仪器就是利用现有的计算机，加上特殊设计的仪器硬件和专用软件，形成既有普通仪器的基本功能，又有一般仪器所没有的特殊功能的高档低价的新型仪器。虚似仪器的出现是仪器发展史上的一场革命，代表着仪器发展的最新方向和潮流，是信息技术的一个重要领域，对科学技术的发展和工业生产将产生不可估量的影响。

虚拟仪器是利用PC计算机强大的图形环境和在线帮助功能，建立中英文界面的虚拟仪器面板，完成对仪器的控制，数据分析与显示，代替传统仪器，改变传统仪器的使用方式，提高仪器的功能和使用效率，大幅度降低仪器的价格，使用户可以根据自己的需要定义仪器的功能。虚拟仪器可以广泛应用于电子测量、电力工程、物矿勘探、医疗、振动分析、声学分析、故障诊断及教学科研等多方面。国际上从1988年开始陆续有虚拟产品面市，当时有五家制造商推出30种产品，此后，虚拟仪器产品成倍增加，到1994年底，虚拟仪器制造厂已达95家，共生产1000多种虚拟仪器产品，销售额达2.93亿美元，占整个仪器销售额73亿美元的4％。美国是虚拟仪器的诞生地，也是全球最大虚拟仪器制造国。生产虚拟仪器的主要厂家有HP公司，目前生产100多种型号的虚拟仪器。还有Tekronix公司，目前生产约80多种型号的虚拟仪器。这些厂家的产品在国际市场上有较强的竞争力，目前已开始进入中国市场，但价格较高，因为没有中文界面，还没有广泛地被用户所接受。

现代化生产要求电子仪器品种多，功能强，精度高，自动化程度高，而且要求测试速度快，实时性好，具有良好的人机界面。虚拟仪器与传统仪器相比有以下几个特点：

传统仪器 功能由仪器厂商定义；与其它仪器设备的连接十分有限；图形界面小，人工读数，信息量小；数据无法编辑；硬件是关键部分；价格昂贵；系统封闭，功能固定，扩展性低；技术更新慢（周期为5－10年）；开发和维护费用高；多为实验室所拥有。

虚拟仪器 功能由用户自己定义；面向应用的系统结构，可方便地与网络外设、应用等连接；展现全汉化图形界面、计算机接读数、分析处理；数据可编辑、存储、打印；软件是关键部分；价格低廉（是传统仪器价格的五至十分之一）；基于计算机技术开放的功能模块可构成多种仪器；技术更新快（周期为1－2）；基于软件体系的结构，大大节省开发维护费用；个人可以拥有一个实验室。

目前我国经济经过三年多的治理整顿，开始进入一个新的发展时期，经济的快速发展将加快企业的技术改造步伐，对先进仪器设备的需求更加强劲。虚拟仪器赖以生存的PC计算机最近几年以极高的速度在中国发展，每年销售量都在25万台以上。此外PC计算机价格在不断下降，各种应用软件层出不穷，奔腾586计算机的热情，都为虚拟仪器的发展奠定了基础。虚拟仪器作为传统仪器的替代产品，市场容量大。据统计，1995年我国进口电子测量仪器73.5万台，价值2.32亿美元，据专家预测，到本世纪末我国将有50％的仪器为虚拟仪器。目前国内只有两三家企业在研制PC虚拟仪器。有系列实用产品面市，经市场两年以上考验，有稳定的营销渠道，并达到一定的批量，目前国内仅哈工大仪器王电子有限公司一家。

预计在未来两三年国内将有一批企业从事虚拟仪器生产，据专家们分析，在最近几年国内即使有50家企业生产虚拟仪器，市场也不会饱和，只能推动虚拟仪器更快地发展。