1993年英特尔公司的第五代微处理器飞跃面世，它运用的PCI总线到达32位，时钟33MHz，带宽到达132 MB/s “264MB/s。1995年为处理PC机传统外设总线不能适应飞跃芯片的瓶颈，以PC供货商康柏、DEC、IBM和软件公司微软为首推出了通用串行总线（USB），建立USB施行论坛（USB IF），开端对USB进行推行和认证。USB1.1版的低速率是1.5Mbps，全速数据率是12Mbps，主操控器将总线传输时刻划分为帧，每帧1ms，在帧时刻内传输多个事务处理到多个器材上。USB总线的机械衔接十分简略，电缆是4芯的屏蔽线，一对双绞线（D+，D-）传送信号，另一对双绞线（VBUS，电源地）传送+5V的直流电压；衔接器有A型（或小A型）和B型（或小B型）两种。USB器材的即插即用（即热插拔）是一个优势，对用户来说，第一次刺进USB器材时，经过手动或主动装置驱动程序后就能够运用该器材。一个USB主操控器端口最多可衔接127个器材，各器材之间的间隔不超越5米。2000年USB2.0版标准推出，将USB总线的数据率进步到480Mbps的高速，并向后兼容。在高速USB总线上，主操控器将每帧1ms再划分红8个微帧，每个微帧125μs，能完结更多事务处理，使总的数据率进步40倍。
USB接口标准将多种PC机外设具有类似特性的概括为某一类，例如鼠标、键盘等归于HID类，音响产品归于Audio类，CD、硬盘、闪存归于Mass Storage类。微软的Windows操作体系为常用类别供给驱动程序，完结主动装置。不在Windows支撑的USB器材（如丈量仪器）需求供给自己的驱动程序，或许装置程序将有关运用和驱动程序打包在一起，一次性完结器材的装置。USB?IF担任对契合USB接口标准的硬件和程序作认证，发给认证标志。驱动程序还可取得微软硬件设备质量（WHQL）认证，完结在Windows操作体系下的主动装置。
2000年后，台式PC都添加了USB接口，笔记本电脑乃至装置了两个USB接口。现在数以亿计的带有USB接口的PC机在运转，数以十亿计的PC机外设和其他设备，其间包含USB丈量仪器运用USB接口。正是因为USB接口具有许多PC机外设，使得USB接口的支撑产品，包含操控器芯片、集成器和桥接器、电缆和衔接器、驱动程序和装置程序、开发东西等十分遍及，加上USB接口的装置便利、数据率较宽、简略扩展、即插即用、本钱较低一级特色，呈现了更多运用USB接口的电子产品。
1 新式的USB丈量仪器族
USB接口进入丈量仪器是从1998年开端的，其时IOtech和NI两家公司首先在他们的数据收集仪器中运用了USB接口，随后许多闻名仪器公司都接收了USB接口。最简略的做法是添加USB作为外设接口，因为台式丈量仪器大部分装有嵌入式微处理器，并且一部分台式丈量仪器选用内置飞跃处理器的Windows渠道，所以装置USB接口是水到渠成的作业。2000年，横河电机开端在数字示波器上装置USB接口，之后安捷伦、力科、泰克亦在数字示波器上装备USB接口。2003年，因为安捷伦和NI在广泛运用的虚拟仪器软件结构（VISA）的I/O层添加了对USB的支撑，所以USB接口遍及被台式、便携式、模块式丈量仪器承受为标准接口之一。传统的IEEE488接口仪器和RS232接口仪器能够经过USB-IEEE488和USB-RS232转换器与台式和笔记本电脑衔接。
经过实践运用，证明USB接口在丈量仪器中确实是简略便利和低本钱的互连技能，它在数据收集体系取得了令人瞩目的效果。传统上，PC渠道的数据收集体系卡需求占用ISA或PCI插槽，以及从插卡引出至传感器的许多线缆，数据收集添加时受PC机插槽数目、地址、中止等硬件和软件资源的约束，可扩展性较差，抗电磁干扰功用差，装置拆开困难，本钱并不经济。跟着PC机装备USB接口和数据率的进步以及USB接口芯片价格的下降，使USB接插件和电缆较廉价，导致许多USB数据收集体系的推出，价格从100美元至1000美元，很受用户的欢迎。事实上，这种凭借PC机装备的扩大总线或外设总线效果，用于丈量仪器体系的成功经验已有先例，PCI、PXI、VXI和行将发布的LXI各种总线的仪器扩展运用，都充分发挥了PC机的遍及率高、产品本钱低、运用便利等显著特色。PC机商场比丈量仪器商场大得多，投入的开发和制作资源极为丰厚，这些都是优势，也是丈量仪器业所不具备的。丈量仪器业在20世纪60年代曾独立开宣布GPIB总线（即IEEE488），它是惠普公司经10年尽力取得的效果，值得注意的是IEEE488至今仍是台式仪器的首选总线。自IEEE488总线之后，NI公司提出虚拟仪器的概念，并借船出海，充分发挥PC机的硬件和软件资源用于丈量仪器，成绩斐然，带动了丈量仪器的开展。
可是，USB接口在丈量仪器的扩展运用并无仪器公司或组织的推进，状况与IEEE488、VXI、PXI等总线有所不同，它们是有组织地拟定标准和推行，对丈量仪器业具有影响和促进。而USB仪器归于丈量仪器公司的商场驱动，开始开展缓慢，近年产品显着增多，特别是在USB2.0发布后，USB丈量仪器从数据收集向数字多用表、数字示波器、逻辑剖析仪、恣意波形发生器、数字化仪、协议剖析仪等开展，构成多种多样的体积小型、移动简便、价格实惠、功用适中的一类丈量仪器实体。跟着PC机的遍及，丈量仪器中呈现一类PC基仪器，它凭借刺进PC机外设插槽的丈量用卡和PC机资源构建成虚拟面板仪器，简称PCI仪器。笔记本PC和口袋式PC呈现后，它们没有可供丈量仪器运用的外设插槽，只要可供丈量仪器运用的各种接口，包含软盘、硬盘、PC卡、红外、并行、串行、1394、以太网、USB等接口中的1种至4种。经过实践检测，USB仪器在中低档丈量仪器中最受用户欢迎，构成一类USB仪器而进入丈量仪器干流。
值得一提的是，USB仪器归于遍及型的产品，它以即插即用和经济实惠而进入丈量仪器商场，它的机械构件（如衔接器、线缆）和电气特性（如守时、同步）都不是与IEEE488、VXI和PXI仪器处于同一水平上，一起，至今停止还没有USB仪器标准，只要USB标准。
2 USB数据收集器
USB仪器中以USB数据收集器面市最早，种类最多，从简略的模块至多插卡的机箱都有产品。简略的USB数据收集器模块一般具有8路以上模仿输入通道，12至14位分辨率，100KS/s以下的取样率，简略的丈量和记载I/O。模块经过USB线缆与PC机USB端口衔接，从CD盘下载驱动器程序后即可作业，来自传感器的模仿信号从模块接线排输入。为比照和了解这类低价位USB数据收集器的特性，《测验与丈量国际》（TM&W）的高档技能修改最近对3种低价位（150美元）的产品作了测验，它们分别是NI公司的USB6008、DT公司的DT9810和MC公司的PMD1208FS。其间USB6008的首要特性如下：
·8路单端模块输入，分辨率12位（差分）、11位（单端），取样率最高10KS/s，逐渐渐近A/D转换器；
·输入电压量程±20V（差分）、±10V（单端），直流电源由USB接口供给（5V/200mA）；
·适用于Windows、Mac OS、LinuxOS操作体系的驱动器，数据记载软件，即插即用装置软件；LabVIEW或C言语编程；
·数字I/O 12路，5MHz计数器；
·尺度：63.5 mm×85.1 mm×23.1mm，分量：59克。
比照测验以为，它们的电学目标处于平等层次，仅仅DT9810的输入电压量程是+2.4V,更高输入电压量程要选用价位较高的USB产品。它们在软件方面略有差异，尽管都供给数据记载软件，用户从PC显现器可阅览存储的数据，但只要DT9810具有可操控模块的数字I/O口，并且供给示波器显现和数字多用表软件，以及Windows下的运用编程界面和LabVIEW虚拟仪器。PMD1208FS的Tracer DAQ软件可用EXCEL或有限文件格局存储和显现数据，供给示波器显现，并具有内部自校准才能。这类USB数据收集模块为工程技能人员和学生供给低价位、高质量、体积轻盈、衔接简易的数据记载和收集东西。
中高档的USB数据收集器具有与PCI/VXI/PXI数据收集器根本相同的特性，例如16位分辨率，取样率为100KS/s级，32路模仿输入，32路数字I/O的产品。因为USB接口的互连比较简略，使中高档的USB数据收集器具有价格优势，当时出产PCI/VXI/PXI数据收集器的丈量仪器公司都供给USB接口的同类产品。值得注意的是，还有数据收集公司出产独立机箱的内置数字信号处理器DSP接口和闪存体的USB数据收集体系，例如Hacker公司的USB2DAQ/DIO数据收集体系，因为具有很强的运算和操控才能，插卡式16至32路模仿输入，12至16位分辨率，100KS/s取样率，24位数字I/O线，每个机箱可装备12个插卡，适用于马达体系的实时操控。别的，出产数字多用表的尖端供货商相同注重USB接口的运用，吉时利公司推出KUSB3116数据收集模块，目标是8路模仿输入，16位分辨率，500KS/s取样率。福禄克公司在本来销量许多的189数字多用表上装备USB接口，增强数据记载功用，经过FlukeView 3.0软件包，使189DMM具有存储、显现和剖析数据的才能，由笔记本电脑和USB线缆可衔接6台189DMM并组成数据记载体系。189DMM具有0.025%的电压读数准确度和20多种不同的丈量功用,许多的传感器资源,使得组成的数据记载体系比单个数字多用表更受用户欢迎。
