解析虚拟示波器的组成部分及优势方面

示波器是电子测量行业最常用的测量仪器仪表之一，它能电信号通过示波器仪表输入后输出成看得见的图象，让人们更直观的去研究各种电现象的变化过程或者信号的变化过程。随着科技的发展，传统的测量方法在许多的场合已经不再适用了，许多仪器都打出“智能化”的口号，如何实现智能化呢，于是“虚拟仪器”就应运而生了。相对于示波器而言，虚拟示波器，也就是智能化数字示波器的产生，无疑是示波器发展的一个重大的突破，在示波器的功能和作用方面都发生了重大的变化。

关于虚拟示波器，可以这样来理解，虚拟示波器是利用高性能的硬件模块和高效灵活的软件来实现普通仪器的功能和许多拓展功能的一种软硬件系统。

虚拟示波器的组成部分

主要是包括信号采集与控制，数据分析和处理，测量结果的显示三大部分。信号采集与控制是由计算机和仪器硬件组成硬件平台，实现对信号的采集、测量、转换与控制;数据分析与处理则是表现在虚拟示波器充分利用计算机的存储、运算功能，并通过软件实现对输入数据信号的分析与处理;虚拟示波器测量结果的显示是利用计算机的资源，如显示器、存储器等，把测量结果进行多种方式的表达与输出，也可以利用计算机进行数据的传输和利用。

虚拟示波器作为一个完整的软硬件系统，它和传统的示波器相比，比传统示波器价格要便宜，并具有波形触发、存储、显示、测量、波形数据分析处理等独特优点，那虚拟示波器的特点是什么呢？主要体现在：

（1）采用当前广泛使用的 USB 接口，使虚拟仪器与计算机接口更加方便，通信速度更高;

（2）使用高速模数转换芯片进行高速采样;

（3）使用高性能的单片机进行控制，使用高速大容量存储器实时保存采样数据，提高了仪器的性能;

（4）使用 Labview 语言设计上位机应用程序，可以实现波形显示，以及对数据的分析和处理。

虚拟示波器在开发的过程中软件现实是整个项目的重要的组成部分，也是关键的技术之一。下面我们来分析一下虚拟示波器的软件，它包括：

（1）软件功能-与硬件链接，控制设备工作正常，信号的显示和存储，信号的分析和处理;

（2）软件组成-三大部分包括硬件驱动程序部分，虚拟面板部分以及信号后期处理部分;

（3）软件结构-将用户界面集合成一个整体，通过界面上的相关控件来实现示波器的各种功能，下图是一种软件结构：

技术优势

性能高

虚拟仪器技术是在PC技术的基础上发展起来的，所以完全“继承”了以现成即用的PC技术为主导的最新商业技术的优点，包括功能超卓的处理器和文件I/O，使您在数据高速导入磁盘的同时就能实时地进行复杂的分析。此外，当前正蓬勃发展的一些新兴技术（如多核、PCI Express等）也成为推动虚拟仪器技术发展的新动力，使其展现出更强大的优势。

扩展性强

NI的软硬件工具使得工程师和科学家们不再圈囿于固有的、封闭的技术之中。得益于NI软件的灵活性，只需更新您的计算机或测量硬件，就能以最少的硬件投资和极少、甚至无需软件上的升级即可改进您的整个现有系统。在利用最新科技的时候，您可以把它们集成到现有的测量设备，最终以较少的成本加速产品上市的时间。

高效开发

在驱动和应用两个层面上，NI高效的软件构架能与计算机、仪器仪表和通讯方面的最新技术结合在一起。NI设计这一软件构架的初衷就是为了方便用户操作的同时，还提供了高灵活性和强大的功能，使您轻松地配置、创建、发布、维护和修改高性能、低成本的测量和控制解决方案。

集成

虚拟仪器技术从本质上说是一个集成的软硬件概念。随着产品在功能上不断地趋于复杂，工程师们通常需要集成多个测量设备来满足完整的测试需求，而连接和集成这些不同设备总是要耗费大量的时间。NI的虚拟仪器软件平台为所有的I/O设备提供了标准的接口，帮助用户轻松地将多个测量设备集成到一个系统之中，减少了任务的复杂性。

兼容性好

面对目前市场上的所有测量软硬件工具，工程师们要花很多时间去学习如何使用它们，所以花时间选择合适的工具这一点至关重要。NI为您提供了种类齐全的测试测量硬件产品，从数据采集、信号条理、声音和振动测量、视觉、运动、仪器控制、分布式I/O到CAN接口等工业通讯应有尽有。

行业标准

无论是现在还是将来，根据行业标准创建的测量和自动化系统都能使您节省开发和维护的成本。NI深知这一点对用户来说至关重要，我们也在积极地参与和推动开放式的行业标准的开发。

技术改进

NI在致力于提供最先进的技术的同时保证了系统对之前版本的兼容性，所以工程师和科学家们可以在相当长的一段时间内一直使用同一个解决方案。为了获得这种长期的解决方案，NI提供了一个软件构架，它包括标准的应用程序接口（简称 API）以便在计算机、网络和操作系统不断改进的同时确保兼容性和可扩展性。