虚拟仪器是计算机技术、信号处理技术和仪器技术相结合的产物，它作为二十一世纪测试仪器发展的方向,正在用于很多领域，但在国内的石油测试仪器领域应用甚少，本文将虚拟仪器概念引入石油测试仪器的设计中，设计和实现面向井下仪器的虚拟测试系统，用计算机软件代替传统硬件的分析与显示功能，改变测试设备体积大，精度差的缺点，对石油仪器的升级换代具有一定的意义。本文在分析虚拟仪器技术和现代计算机总线技术的基础上，提出了将通用串行总线（USB）技术和虚拟仪器技术相结合的设计思路，给出了虚拟测试系统的整体结构，并且从硬件和软件两个方面，实现了测试系统的最小设计。在硬件设计上，应用先进的缓存技术和可编程逻辑器件技术，设计完成了基于PDIUSBD12的USB数据采集卡，并且采用前后台的程序结构，完成采集卡中单片机的固件设计，应用Windows DDK和DriverStudio编写了USB设备的驱动程序。虚拟仪器的核心部分是通过软件来实现仪器的测试功能，本文应用LabVIEW图形化编程语言，按照层次化的设计方法，应用相关分析、FIR滤波等数据信号处理方法，分模块实现了多参数遥传组合测井仪、模拟三参数组合测井仪、多功能信号发生器以及频谱分析仪的测试功能。该系统界面友好，易于操作。试验结果表明，本系统能够完成基本的测试任务，具有一定使用价值。