示波器是電子測量行業最常用的測量儀器儀表之一，它能電信號通過示波器儀表輸入后輸出成看得見的圖象，讓人們更直觀的去研究各種電現象的變化過程或者信號的變化過程。隨著科技的發展，傳統的測量方法在許多的場合已經不再適用了，許多儀器都打出“智能化”的口號，如何實現智能化呢，于是“虛擬儀器”就應運而生了。相對于示波器而言，虛擬示波器，也就是智能化數字示波器的產生，無疑是示波器發展的一個重大的突破，在示波器的功能和作用方面都發生了重大的變化。

關于虛擬示波器，可以這樣來理解，虛擬示波器是利用高性能的硬件模塊和高效靈活的軟件來實現普通儀器的功能和許多拓展功能的一種軟硬件系統。

虛擬示波器的組成部分

主要是包括信號采集與控制，數據分析和處理，測量結果的顯示三大部分。信號采集與控制是由計算機和儀器硬件組成硬件平臺，實現對信號的采集、測量、轉換與控制;數據分析與處理則是表現在虛擬示波器充分利用計算機的存儲、運算功能，并通過軟件實現對輸入數據信號的分析與處理;虛擬示波器測量結果的顯示是利用計算機的資源，如顯示器、存儲器等，把測量結果進行多種方式的表達與輸出，也可以利用計算機進行數據的傳輸和利用。

虛擬示波器作為一個完整的軟硬件系統，它和傳統的示波器相比，比傳統示波器價格要便宜，并具有波形觸發、存儲、顯示、測量、波形數據分析處理等獨特優點，那虛擬示波器的特點是什么呢？主要體現在：

（1）采用當前廣泛使用的 USB 接口，使虛擬儀器與計算機接口更加方便，通信速度更高;

（2）使用高速模數轉換芯片進行高速采樣;

（3）使用高性能的單片機進行控制，使用高速大容量存儲器實時保存采樣數據，提高了儀器的性能;

（4）使用 Labview 語言設計上位機應用程序，可以實現波形顯示，以及對數據的分析和處理。

虛擬示波器在開發的過程中軟件現實是整個項目的重要的組成部分，也是關鍵的技術之一。下面我們來分析一下虛擬示波器的軟件，它包括：

（1）軟件功能-與硬件鏈接，控制設備工作正常，信號的顯示和存儲，信號的分析和處理;

（2）軟件組成-三大部分包括硬件驅動程序部分，虛擬面板部分以及信號后期處理部分;

（3）軟件結構-將用戶界面集合成一個整體，通過界面上的相關控件來實現示波器的各種功能，下圖是一種軟件結構：

技術優勢

性能高

虛擬儀器技術是在PC技術的基礎上發展起來的，所以完全“繼承”了以現成即用的PC技術為主導的最新商業技術的優點，包括功能超卓的處理器和文件I/O，使您在數據高速導入磁盤的同時就能實時地進行復雜的分析。此外，當前正蓬勃發展的一些新興技術（如多核、PCI Express等）也成為推動虛擬儀器技術發展的新動力，使其展現出更強大的優勢。

擴展性強

NI的軟硬件工具使得工程師和科學家們不再圈囿于固有的、封閉的技術之中。得益于NI軟件的靈活性，只需更新您的計算機或測量硬件，就能以最少的硬件投資和極少、甚至無需軟件上的升級即可改進您的整個現有系統。在利用最新科技的時候，您可以把它們集成到現有的測量設備，最終以較少的成本加速產品上市的時間。

高效開發

在驅動和應用兩個層面上，NI高效的軟件構架能與計算機、儀器儀表和通訊方面的最新技術結合在一起。NI設計這一軟件構架的初衷就是為了方便用戶操作的同時，還提供了高靈活性和強大的功能，使您輕松地配置、創建、發布、維護和修改高性能、低成本的測量和控制解決方案。

集成

虛擬儀器技術從本質上說是一個集成的軟硬件概念。隨著產品在功能上不斷地趨于復雜，工程師們通常需要集成多個測量設備來滿足完整的測試需求，而連接和集成這些不同設備總是要耗費大量的時間。NI的虛擬儀器軟件平臺為所有的I/O設備提供了標準的接口，幫助用戶輕松地將多個測量設備集成到一個系統之中，減少了任務的復雜性。

兼容性好

面對目前市場上的所有測量軟硬件工具，工程師們要花很多時間去學習如何使用它們，所以花時間選擇合適的工具這一點至關重要。NI為您提供了種類齊全的測試測量硬件產品，從數據采集、信號條理、聲音和振動測量、視覺、運動、儀器控制、分布式I/O到CAN接口等工業通訊應有盡有。

行業標準

無論是現在還是將來，根據行業標準創建的測量和自動化系統都能使您節省開發和維護的成本。NI深知這一點對用戶來說至關重要，我們也在積極地參與和推動開放式的行業標準的開發。

技術改進

NI在致力于提供最先進的技術的同時保證了系統對之前版本的兼容性，所以工程師和科學家們可以在相當長的一段時間內一直使用同一個解決方案。為了獲得這種長期的解決方案，NI提供了一個軟件構架，它包括標準的應用程序接口（簡稱 API）以便在計算機、網絡和操作系統不斷改進的同時確保兼容性和可擴展性。