USB仪器系列01：USB仪器——有您不知道的！

一、什么是USB仪器？

USB仪器，顾名思义就是利用USB接口即插即用和热插拔的性能而设计的，具有采集、捕获、处理等功能的高速和高性能硬件。该硬件通过USB接口与PC电脑互连，再结合高效灵活的软件，在电脑里完成对硬件的控制、分析和显示等测试测量工作，因此USB仪器也叫电脑仪器，例如：电脑示波器。

USB是英文Universal Serial Bus（通用串行总线）的缩写，是一种外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。USB是PC机的标准外设接口，拥有数以十亿计的安装量。自1998年出现USB数据采集器以来，USB数字示波器、USB频谱分析仪等多种多样微型USB仪器陆续推向市场，形成具有自身特色的仪器族，未来 USB仪器将成为测量仪器的主流。

二、USB仪器与VI虚拟仪器的关系

USB仪器是VI虚拟仪器的一种。虚拟仪器也称为PC仪器或个人仪器，是一个相对于传统独立仪器的比较概念，它有别于传统仪器把信号采集、处理、控制、分析、显示等放在一个整体设备内。虚拟仪器就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化应用的设备。

八十年代初就有了以个人计算机为基础，在微机内部增加一些插件（现为板卡）或外附插件箱（现最流行USB仪器），将各种测量电路插件接入PC内部总线，用某些软件来实现传统仪器的功能。由于计算机系统的硬软件资源可代替一般自动测试系统和智能仪表中的微处理器、存储器、接口电路和显示器，因而减少了仪器的许多硬件，降低了仪器成本。所以在PC技术基础上发展起来的虚拟仪器，完全“继承”了以现成即用的PC技术为主导的最新技术优点，包括功能超卓的处理器和文件I/O性能，使数据高速导入磁盘的同时也能进行复杂的实时分析。

1986年美国国家仪器公司NI提出了虚拟仪器的概念，引发了传统仪器领域的一场重大变革，使得计算机和网络技术得以长驱直入仪器领域。计算机和网络技术、仪器技术结合起来，开创出“仪器模块化”、“软件即是仪器”等全新测量仪器概念。与传统独立仪器相比，虚拟仪器具有高效的性能、强大的扩展功能、节约开发时间、操作性强、易用灵活、应用性强、成本低、智能化程度高、处理能力强以及完美的集成性能等多种技术优势。例如：USB仪器本身不配备显示器、控制旋钮和处理器等硬件，借助电脑来实现上述功能，除降低成本、灵活应用外，还可消除传统独立仪器的显示器、控制旋钮和处理器等的常见故障，进而提高可靠性。传统仪器与虚拟仪器构成比较图见图1。

图1：传统仪器与虚拟仪器构成比较