《虚拟仪器的概念》PPT课件

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1、Labview简介一虚拟仪器的概念虚拟仪器（VirtualInstrument，缩写为VI）是基于计算机的仪器，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。虚拟仪器和传统仪器的基本结构的比较：传统仪器虚拟仪器关键是硬件关键是软件开发与维护的费用高开发与维护的费用低技术更新周期长技术更新周期短价格高价格低，并且可重复性与可配置性强生产商定义仪器功能用户定义仪器功能系统封闭、固定系统开放、灵活、与计算机的进步同步不易与其他设备连接极易与其他设备连接与传统仪器相比，虚拟仪器在智能化程序、处理能力、性能价格比、可操作性等方面都具有明

2、显的技术优势，具体表现为：（１）智能化程度高，处理能力强。虚拟仪器的处理能力和智能化程度主要取决于仪器软件水平。用户完全可以根据实际应用需求，将先进的信号处理算法、人工智能技术和专家系统应用于仪器设计与集成，从而将智能仪器水平提高到一个新的层次。（３）可操作性强。虚拟仪器面板可由用户定义，针对不同应用可以设计不同的操作显示界面。使用计算机的多媒体处理能力可以使仪器操作变得更加直观、简便、易于理解，测量结果可以直接进入数据库系统或通过网络发送。测量完后还可打印，显示所需的报表或曲线，这些都使得仪器的可操作性大大提高。（２）复用性强，系统费用低。应用虚拟仪器

3、思想，用相同的基本硬件可构造多种不同功能的测试分析仪器，如同一个高速数字采样器，可设计出数字示波器、逻辑分析仪、计数器等多种仪器。这样形成的测试仪器系统功能更灵活、系统费用更低。通过与计算机网络连接，还可实现虚拟仪器的分布式共享，更好地发挥仪器的使用价值。传统仪器虚拟仪器待测模拟信号信号处理前置预处理数据显示信号输入硬件电子系统A/D转换数字信号处理数据显示信号产生信号输出手动/模拟信号控制待测模拟信号输出模拟信号D/A转换计算机数字信号控制数字信号产生输出模拟信号ClassicalInstrumentVirtualInstrument(VI)计算机DA

4、Q卡利用计算机强大、高效的数字信号处理和控制能力，配合高速高精度A/D、D/A转换卡，实现与传统专用仪器相同乃至更强的功能，组成虚拟仪器前置预处理对比应用举例一、工业测控二、时序分析三、系统仿真四、远程测量化工生产流量测控滤波器频响分析汽车引擎震动分析马路路灯照度模拟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有计算机数据采集和数

5、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。二LabVIEW简单介绍LabVIEW（LaboratoryVirtualinstrumentEngineering）是美国国家仪器公司（NationalInstruments，NI）开发的一种图形化的编程语言。图形化的程序语言，又称为“Ｇ”语言。使用这种语言编程时，基本上不写程序代码，取而代之的是流程图。它尽可能利用了技术人员、科学家、工程师所熟悉的术语、图标和概念，使编程简单直观。用LabVIEW做的示波器，与真实的示波器有着相同的功能LabVIEW和虚拟仪器在物理

6、实验中的应用对学生进行LabVIEW和虚拟仪器的基本知识和技术的训练，有助于他们在将来的工作中掌握运用。将部分实验的传统测量方法改进为计算机自动化测量分析，使实验的效率大大提高，物理内容更加突出。通过适当配置接口，可以充分综合利用实验室现有的各种数字仪器仪表，以及用C++等系统开发的计算机数据测控系统。三，基础知识学习LabVIEW程序构成控制选项板功能介绍函数选项板功能介绍工具选项板功能介绍数据线、数据流和数据类型控制量与显示量1.LabVIEW程序构成：前面板窗口双击LabVIEW快捷图标，出现启动画面，单击其中的NewVI，打开一个新的LabVIE

7、W程序，可以看到它由前面板（panel）和流程图（diagram）组成。前面板窗口是图形用户界面，也就是VI的虚拟仪器面板，相当于实际仪器的控制面板，它将用户和程序联系起来，是程序运行时显示和输入的交互窗口。如图所示的示波器的前面板，上有用户输入和显示输出两类对象，具体表现有开关、旋钮、图形以及其他控制（control）和显示对象（indicator）。流程图窗口流程图窗口提供VI的图形化源程序，相当于实际仪器箱内的东西，在流程图中程序员用图形语言编写LabVIEW程序源代码，以控制和操纵定义在前面板上的输入和输出功能。如图×所示的示波器流程图，上面包括

8、前面板上的控件的连线端子，还有一些前面板上没有，但编程必须有的东西，例如函数、结