【儀表網(wǎng) 行業(yè)聚焦點(diǎn)】在說(shuō)虛擬儀器之前，讓我們先回顧一下儀器儀表行業(yè)的發(fā)展歷史。
類(lèi)儀器屬于電磁機(jī)械式，依靠指針來(lái)反饋測(cè)量結(jié)果，度不高。50年代之后，數(shù)字儀器開(kāi)始登上歷史舞臺(tái)，取代了模擬儀器技術(shù)。數(shù)字信號(hào)和數(shù)字測(cè)量結(jié)果的出現(xiàn)，讓測(cè)量信息的反饋?zhàn)兊脺?zhǔn)確而直觀(guān)，是歷史的一大進(jìn)步。70年代之后，智能儀器開(kāi)始出現(xiàn)，因?yàn)榻Y(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)，使得測(cè)量結(jié)果可以同步實(shí)現(xiàn)運(yùn)算、判斷、存儲(chǔ)及自控，在測(cè)量的速度和精度方面更是實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。至于虛擬儀器的概念，其實(shí)早是與智能儀器一并提出的，只是囿于技術(shù)等原因沒(méi)有能夠迅速實(shí)現(xiàn)。而在當(dāng)今，隨著PCI總線(xiàn)方式、并行口式、GPIB總線(xiàn)方式、VXI總線(xiàn)方式和PXI總線(xiàn)方式這五種虛擬儀器技術(shù)的發(fā)展與成熟，對(duì)人類(lèi)在其他科學(xué)領(lǐng)域的研究和工業(yè)實(shí)踐起到了積極的促進(jìn)作用，并改寫(xiě)了儀器儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局。
虛擬儀器的發(fā)展，是與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展緊密聯(lián)系在一起的，并適用于當(dāng)今越來(lái)越復(fù)雜的測(cè)試需求。虛擬儀器技術(shù)突破了傳統(tǒng)電子儀器以硬件為主體的模式，將日益普及的計(jì)算機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的儀器儀表技術(shù)結(jié)合起來(lái)，使用戶(hù)利用計(jì)算機(jī)、軟件和極少的必需硬件，就可在屏幕上虛擬出與傳統(tǒng)儀器相似的顯示面板，使用者通過(guò)鼠標(biāo)和鍵盤(pán)操縱面板上的虛擬按鈕、開(kāi)關(guān)、旋鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)儀器的各種功能操作，通過(guò)面板上的虛擬顯示屏、數(shù)碼顯示器和指示燈了解儀器的狀態(tài)讀取或打印測(cè)量結(jié)果，方便靈活地完成測(cè)試測(cè)量數(shù)據(jù)的采集、分析、判斷、顯示及存儲(chǔ)等。它的不同功能模塊可以讓用戶(hù)自由地對(duì)儀器進(jìn)行定義，并且可以組合成為多種不同儀器，這讓它在具體使用中具有了突破性的功能。因?yàn)榛谟?jì)算機(jī)技術(shù)，虛擬儀器具有數(shù)據(jù)共享、使用靈活、攜帶方便、擴(kuò)展性強(qiáng)和無(wú)縫集成的特點(diǎn)，使用范圍日益廣泛。
對(duì)于虛擬儀器產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，作為其誕生地，美國(guó)同時(shí)也是大的虛擬儀器制造國(guó)。生產(chǎn)虛擬儀器的主要廠(chǎng)家有NI、HP等公司，目前生產(chǎn)數(shù)百個(gè)型號(hào)的虛擬儀器產(chǎn)品，在市場(chǎng)上有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，并且早已進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)。相比較而言，中國(guó)國(guó)內(nèi)虛擬儀器研究的起步較晚，早的研究也是從引進(jìn)消化NI的產(chǎn)品開(kāi)始，但經(jīng)過(guò)多年研究，我國(guó)已經(jīng)在虛擬儀器開(kāi)發(fā)方面形成了自己的特色。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展，加快了企業(yè)的技術(shù)升級(jí)步伐，各行各業(yè)對(duì)于先進(jìn)儀器設(shè)備的需求更加強(qiáng)勁，為虛擬儀器在我國(guó)的普及奠定了良好的基礎(chǔ)。
虛擬儀器基于PC的特性，使得它的發(fā)展之路始終與計(jì)算機(jī)技術(shù)緊密結(jié)合在一起。在接下來(lái)一段時(shí)間，可以預(yù)計(jì)，虛擬儀器將向網(wǎng)絡(luò)化、智能化和標(biāo)準(zhǔn)化的開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)發(fā)展。虛擬儀器的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，將為其提供更為強(qiáng)大的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)能力，克服了一般虛擬儀器將測(cè)試儀器的三大功能模塊都局限在單一計(jì)算機(jī)上的缺點(diǎn)，從而完成更加復(fù)雜的環(huán)節(jié)和程序的綜合測(cè)量計(jì)算，并且具備為用戶(hù)提供更多的數(shù)據(jù)參考能力。智能化則將賦予虛擬儀器更多的實(shí)用功能，結(jié)合PC系統(tǒng)，將使得未來(lái)的測(cè)試測(cè)量工作更加準(zhǔn)確而，并且同步實(shí)現(xiàn)在更加復(fù)雜情況下的測(cè)試測(cè)量工作，追求測(cè)試測(cè)量的更高度。而標(biāo)準(zhǔn)化將使得虛擬儀器產(chǎn)業(yè)得到整合和規(guī)范，使得不同儀器之間的測(cè)量參數(shù)和結(jié)果可以通過(guò)多種總線(xiàn)方式得以共享，而這本身就是虛擬儀器基于PC技術(shù)的一大優(yōu)勢(shì)。此外，隨著PC移動(dòng)終端的技術(shù)發(fā)展，虛擬儀器技術(shù)還將面臨著多元化的發(fā)展趨勢(shì)。
在虛擬儀器技術(shù)中，軟件是關(guān)鍵，而軟件在智力資源豐富的條件下可以得到快速發(fā)展，這對(duì)于我國(guó)研究虛擬儀器是一個(gè)利好方面，可以幫助我們縮短與國(guó)外水平的差距。OFweek工控網(wǎng)認(rèn)為，可以預(yù)見(jiàn)在下一個(gè)十年，隨著人類(lèi)科技的不斷發(fā)展，以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的更新?lián)Q代，基于PC技術(shù)的虛擬儀器將對(duì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和國(guó)防、工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等方面產(chǎn)生不可估量的影響，更將為中國(guó)制造2025規(guī)劃提供強(qiáng)大助力，為此，業(yè)界同仁需要共同努力。
