实验34 基于labview的虚拟仪器技术

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1、实验34基于LabVIEW的虚拟仪器技术理工学院08光信息三班马志洪08323067合作者：王宇炜日期：2010年5月26日【实验目的】了解虚拟仪器技术的基本概念；熟悉并掌握LabVIEW8.20软件的开发环境及基本使用方法；学习编写基于USB接口的虚拟数据采集器的方法。【仪器设备】计算机，NIUSB6008多通道数据采集器1只，便携式数字万用表1只，示波器1台，函数信号发生器1台，1.5V电池1只，钟表用一字螺丝批1把,导线若干。【原理概述】虚拟仪器（virtualinstrumention）是基于计算机的仪器。计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。

2、粗略地说这种结合有两种方式，一种是将计算机装入仪器，其典型的例子就是所谓智能化的仪器。随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小，这类仪器功能也越来越强大，目前已经出现含嵌入式系统的仪器。另一种方式是将仪器装入计算机。以通用的计算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器功能。虚拟仪器主要是指这种方式。虚拟仪器的主要特点有：尽可能采用了通用的硬件，各种仪器的差异主要是软件。可充分发挥计算机的能力，有强大的数据处理功能，可以创造出功能更强的仪器。用户可以根据自己的需要定义和制造各种仪器。虚拟仪器实际上是一个按照仪器需求组织的数据采集系统。虚拟仪器的研究中涉及的基础理论主要

3、有计算机数据采集和数字信号处理。目前在这一领域内，使用较为广泛的计算机语言是美国NI公司的LabVIEW。LabVIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发的，类似于C和BASIC开发环境，但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。与C和BASIC一样，LabVIEW也是通用的编程系统，有一个完成任何编程任务的庞大函数库。LabVIEW的函数库包括数据采集、GPIB、串口控制、数据分析、数据显示及数据存储，等等。LabVIE

4、W也有传统的程序调试工具，如设置断点、以动画方式显示数据及其子程序（子VI）的结果、单步执行等等，便于程序的调试。数据采集，又称数据获取，是利用一种装置，从系统外部采集数据并输入到系统内部的一个接口。数据采集技术广泛引用在各个领域。比如摄像头，麦克风，都是数据采集工具。被采集数据是已被转换为电讯号的各种物理量，如温度、水位、风速、压力等，可以是模拟量，也可以是数字量。采集一般是采样方式，即隔一定时间（称采样周期）对同一点数据重复采集。采集的数据大多是瞬时值，也可是某段时间内的一个特征值。准确的数据量测是数据采集的基础。数据量测方法有接触式和非接触式，检测元件多种多样

5、。不论哪种方法和元件，均以不影响被测对象状态和测量环境为前提，以保证数据的正确性。数据采集含义很广，包抱对面状连续物理量的采集。在计算机辅助制图、测图、设计中，对图形或图像数字化过程也可称为数据采集，此时被采集的是几何量（或包括物理量，如灰度）数据。【实验内容及记录】第一周内容：完成Labview8.20使用指南（中文）中第一、二、三章内容，保存所完成的vi的程序框图及前面板。第一章：LabVIEW虚拟仪器入门1、实验步骤：1）启动LabVIEW2）基于模板中打开一个新VI3）在前面板中添加输入控件4）保存文件，将VI命名为采集信号.vi5）更改信号类型6）连接程序

6、框图对象7）运行VI8）调整信号9）在图形上显示两个信号10）自定义旋钮控件11）自定义波形图2、前面板、程序框图截图如下：图1：采集信号前面板图2：采集信号程序框图简要分析：第一章的主要目的为初步熟悉LabVIEW软件的操作。第二章：自定义VI1、实验步骤：1）打开一个空VI2）添加一个仿真信号ExpressVI3）搜索帮助信息并调整信号4）在程序框图中自定义用户界面5）将VI配置为连续运行直至用户手动停止6）使用错误列表窗口7）控制执行速度8）使用表格显示数据2、前面板、程序框图截图如下：图3：减少采样点前面板图4：减少采样点程序框图简要分析：应该注意编程时前面

7、板以及程序框图的布局，防止使框图的连线凌乱难以分析。同时熟悉自定义VI中各组件的创建方法和属性。第三章：完整版和专业版：分析和保存信号1、实验步骤：1）修改基于模板创建的VI2）添加信号3）添加两个信号4）信号滤波5）修改图形外观6）分析信号幅值7）控制执行速度8）添加一个警告灯9）设定警告界限10）警告用户11）配置VI以保存数据到文件12）保存数据到文件13）添加用于保存数据的按钮14）当用户提示时保存数据15）查看保存的数据2、前面板、程序框图截图如下：图5：分析信号前面板图6：分析信号程序框图图7：警告灯前面板图8：警告灯程序框图图9：保存数据前面板图1