虛擬儀器主要由計算機、軟件、A/D采集卡及調理放大器三個重要因素組成。其中計算機是載體，軟件是核心，高質量的A/D采集卡及調理放大器是關鍵。隨著微機的發展，根據采用總線方式的不同，虛擬儀器主要分為板卡式和總線式兩種。板卡式適合于普及型的廉價系統，有廣闊的應用發展前景;總線式適合大型高精度集成系統。以上兩種形式主要發展過程如下：
1、總線方式為GPIB→VXI→PXI。其中GPIB總線(也為488總線)于1978年問世;VXI總線于1987年問世;PXI總線于1997年問世。
2、卡式為PC插卡→并口式→串口USB方式。其中PC插卡式于80年代初問世;并行口方式于1995年問世;串口USB方式于1999年問世。具體分類見圖2.
圖2：虛擬儀器系統框圖
下面海洋儀器主要就USB儀器與板卡式儀器的區別進行具體說明：
1、PCI總線插卡型虛擬儀器：也為板卡式儀器，早期為ISA總線插卡型儀器。板卡式儀器借助于插入計算機內的數據采集卡與專用的軟件(如LabView)兩者相結合構成測試系統。插卡型虛擬儀器充分利用計算機的總線、機箱、電源及軟件的便利。但是受PC機機箱和總線限制，且有電源功率不足，機箱內部的噪聲電平較高，插槽數目也不多，插槽尺寸比較小，機箱內無屏蔽等缺點相比于USB外置儀器其安裝與使用也不方便，并且高頻性能和測試精度也要差一些。
圖3：PCI總線卡
2、串行口式虛擬儀器：是可連接到計算機串口上的測量裝置，把儀器硬件集成在一個采集盒內，儀器軟件裝在計算機上，通?？梢酝瓿筛鞣N測量測試儀器的功能?？梢越M成數字存儲示波器、頻譜分析儀、邏輯分析儀、任意波形發生器、矢量網絡分析儀、數字萬用表、功率計、FFT分析儀、數據記錄儀、數據采集器等。早期為RS232接口型儀器，現在最流行的為USB儀器。
USB儀器充分利用USB串口的即插即用和熱插拔兩項優越性能，不用打開計算機進行插槽式安裝，做到即插即用。而且既可以與筆記本電腦相連，又可與臺式PC機相連，實現臺式和便攜式兩用，非常方便。由于是外置與計算機相連，不是內插到計算機內，是準獨立儀器，比板卡式儀器要靈活方便，并且易實現高頻，其性能要強于板卡式儀器。USB儀器價格低廉、用途廣泛，特別適合于研發部門和各種教學實驗室應用。
表1 USB儀器與板卡式儀器
