一、什么是USB儀器?

　　USB儀器，顧名思義就是利用USB接口即插即用和熱插拔的性能而設(shè)計(jì)的，具有采集、捕獲、處理等功能的高速和高性能硬件。該硬件通過USB接口與PC電腦互連，再結(jié)合高效靈活的軟件，在電腦里完成對硬件的控制、分析和顯示等測試測量工作，因此USB儀器也叫電腦儀器，例如：電腦示波器。

　　USB是英文Universal Serial Bus(通用串行總線)的縮寫，是一種外部總線標(biāo)準(zhǔn)，用于規(guī)范電腦與外部設(shè)備的連接和通訊。USB是PC機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)接口，擁有數(shù)以十億計(jì)的安裝量。自1998年出現(xiàn)USB數(shù)據(jù)采集器以來，USB數(shù)字示波器、USB頻譜分析儀等多種多樣微型USB儀器陸續(xù)推向市場，形成具有自身特色的儀器族，未來USB儀器將成為測量儀器的主流。

　　二、USB儀器與VI虛擬儀器的關(guān)系

　　USB儀器是VI虛擬儀器的一種。虛擬儀器也稱為PC儀器或個(gè)人儀器，是一個(gè)相對于傳統(tǒng)獨(dú)立儀器的比較概念，它有別于傳統(tǒng)儀器把信號采集、處理、控制、分析、顯示等放在一個(gè)整體設(shè)備內(nèi)。虛擬儀器就是利用高性能的模塊化硬件，結(jié)合高效靈活的軟件來完成各種測試、測量和自動(dòng)化應(yīng)用的設(shè)備。

　　八十年代初就有了以個(gè)人計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，在微機(jī)內(nèi)部增加一些插件(現(xiàn)為板卡)或外附插件箱(現(xiàn)最流行USB儀器)，將各種測量電路插件接入PC內(nèi)部總線，用某些軟件來實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)儀器的功能。由于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬軟件資源可代替一般自動(dòng)測試系統(tǒng)和智能儀表中的微處理器、存儲器、接口電路和顯示器，因而減少了儀器的許多硬件，降低了儀器成本。所以在PC技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的虛擬儀器，完全“繼承”了以現(xiàn)成即用的PC技術(shù)為主導(dǎo)的最新技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，包括功能超卓的處理器和文件I/O性能，使數(shù)據(jù)高速導(dǎo)入磁盤的同時(shí)也能進(jìn)行復(fù)雜的實(shí)時(shí)分析。

　　1986年美國國家儀器公司NI提出了虛擬儀器的概念，引發(fā)了傳統(tǒng)儀器領(lǐng)域的一場重大變革，使得計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得以長驅(qū)直入儀器領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、儀器技術(shù)結(jié)合起來，開創(chuàng)出“儀器模塊化”、“軟件即是儀器”等全新測量儀器概念。與傳統(tǒng)獨(dú)立儀器相比，虛擬儀器具有高效的性能、強(qiáng)大的擴(kuò)展功能、節(jié)約開發(fā)時(shí)間、操作性強(qiáng)、易用靈活、應(yīng)用性強(qiáng)、成本低、智能化程度高、處理能力強(qiáng)以及完美的集成性能等多種技術(shù)優(yōu)勢。例如：USB儀器本身不配備顯示器、控制旋鈕和處理器等硬件，借助電腦來實(shí)現(xiàn)上述功能，除降低成本、靈活應(yīng)用外，還可消除傳統(tǒng)獨(dú)立儀器的顯示器、控制旋鈕和處理器等的常見故障，進(jìn)而提高可靠性。傳統(tǒng)儀器與虛擬儀器構(gòu)成比較圖見圖1。