隨著虛擬儀器技術的發(fā)展，采用“虛擬儀器”來取代傳統(tǒng)儀器的新的測量方法正在逐步取代傳統(tǒng)的測控系統(tǒng)。虛擬儀器技術就是利用計算機技術和儀器技術，結合高效的各類軟件平臺來完成各種測量的技術。與傳統(tǒng)的儀器相比虛擬儀器具有開發(fā)成本低、開發(fā)周期短、升級、維護容易和增加了系統(tǒng)的靈活性等特點。

　　虛擬儀器利用各種通信端口完成對信號的采集和調理，利用計算機的強大處理能力對數據進行運算和分析，利用監(jiān)控軟件模擬各種儀器的操作界面。

　　虛擬儀器主要包括3 個組成部分：高效的應用軟件、模塊化的I/O硬件和用于集成的軟硬件平臺。

　　本文虛擬示波器界面采用LabWindows/CVI平臺開發(fā)。LabWindows/CVI是NI公司推出的交互式C語言開發(fā)平臺。LabWindows/CVI將功能強大、使用靈活的C語言平臺與用于數據采集分析和顯示的測控專業(yè)工具有機的結合起來，利用它的集成開發(fā)環(huán)境、交互式編程方法、函數面板和豐富的庫函數大大增強了C 語言的功能，為設計人員編寫檢測系統(tǒng)、自動測試環(huán)境等應用軟件提供了一個理想的軟件開發(fā)環(huán)境。

　　1 系統(tǒng)整體框架

　　1.1 系統(tǒng)組成

　　系統(tǒng)組成框圖如圖1所示。

　　1.2 數據采集系統(tǒng)的設計

　　數據采集卡是虛擬示波器的硬件基礎，本文采用綠揚電子的數字示波器YB54500的內部數據采集卡采集數據。其基本的工作原理為：被測量信號經過通道送入數據采集電路，經過數據采集板上的交直流選擇電路、濾波電路、衰減電路、放大電路再通過AD 采樣量化后送入到數據存儲卡中。

　　LabWindows/CVI通過LAN口獲取數據存儲卡中的的數據，再通過虛擬界面顯示波形和數據，從而獲得近似真實儀器的測試結果。

　　1.3 LAN接口設計

　　使用網絡化的虛擬儀器，可方便人們在異地交換數據，與傳統(tǒng)儀器相比，在網絡化儀器環(huán)境條件下，被測對象可以通過測試現(xiàn)場的普通儀器設備將測得數據通過網絡傳輸給異地的高檔次的儀器去分析、處理；能實現(xiàn)測量信息的共享；可掌握網絡節(jié)點處信息的實時變化的趨勢。

　　本文上位機通過LAN與YB54500的內部數據采集模塊相連，LAN 的傳輸速率高（10 Mb/s），且易于擴展，方便在同一臺計算機上控制多個設備。

　　數據采集端的網口硬件電路圖如圖2所示。

　　2 軟件設計

　　2.1 虛擬儀器的軟件開發(fā)工具

　　虛擬儀器必須要具有良好的操作環(huán)境和強大的處理能力。本系統(tǒng)選擇LabWindows/CVI 軟件平臺。

　　LabWindows/CVI的用戶界面編程器可以創(chuàng)建并編譯圖形用戶界面（GUI），用戶界面庫函數可以在程序中創(chuàng)建并控制GUI.LabWindows/CVI 中儀器庫包含GPIB、VXI和RS 232等儀器的驅動程序。LabWindows/CVI的功能強大還在于它提供了豐富的庫函數，可以實現(xiàn)復雜的數據采集和儀器控制系統(tǒng)的開發(fā)。