机本实验指导书

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1、一、虚拟仪器简介测试技术课上介绍了各种物理最的测试方法。传感器将温度、位移、加速度等彼测量的物理量转变为电量；后续的仪器仪表对电信号进行处理、显示、记录、分析，使用户得到测量结果。随着科学技术进步，越来越多的应用计算机作为测试仪器。以通用的计算机为载体进行口动化测量与控制的系统叫做虚拟仪器，唐山学院测试实验室的检测仪表实验使用虚拟仪器。典型的虚拟仪器结构如图1所示。计算机"111111被测对彖1111111111111传感器1―✓1信号调理器I+1数据采集卡应用软件11111图1肌型的虚拟仪器结构由于来自传感器的电信号一般比较微弱，并且常常混有噪音，所以用信号调理器

2、对电信号进行放大、滤波等预处理；然后数据采集卡将模拟电信号转换为计算机能够处理的数字信号；应用程序读取数字信号，进行显示、分析、存储和传输。山虚拟仪器的结构可以看岀，虚拟仪器的硬件可以完成各种测试系统通用的任务，例如信号的放大、滤波、A/D转换等；而不同的测试系统特有的任务由软件來完成，也就是说改变测试任务只需要改变软件。因此采用虚拟仪器技术构建测试系统可以实现更丰富的功能，得到更高的性价比。虚拟仪器应用程序的开发平台有很多种，但是F1前最流行的就是美国NationalInstruments（简称NI）公司的LabVTEW0用LabVIEW作为虚拟仪器开发平台的最大

3、优势就是程序开发效率高，这主要是由于它捉供了儿乎所有经典的信号处理函数和大量现代的高级信号分析函数，这些函数用图标的方式提供给用户；使用者采用图标与连线的方式，可以像価电路板一样编写程序，非常形象直观，又便于修改和移植。此外LabVIEW程序非常容易和各种数据采集硕件集成，还可以和多种主流的工业现场总线通讯以及与大多数通用标准的数据库链接。根据经验，使用LabVIEW开发虚拟仪器比使用基于文本的语言开发效率町以提高大约10倍；同时LabVIEW在信号处理等方面的强人功能又远非纟fl态软件可比。LabVIEW程序分为前面板和程序框图两部分。前面板是用户接口，用于向程序

4、中输入各种控制参数，并以数字或图形等各种形式输出测试结果。我们可以把它想象为传统仪器的面板，面板上自然会有表头、按钮、拨盘等各种元件。程序框图是程序的源代码，我们可以把它想象为传统仪器机箱里川來实现仪器功能的零部件。LabVIEW程序使用图形语言，它的程序源代码就是一些图标和连线，叫做图形代码；编辑和显示图形代码的窗口叫程序框图。由前面板切换到程序框图的方法是使用快捷键＜Ctrl+E＞o开发LabVIEW程序所需要的各种工具都在工貝选板中。按住＜Shift＞键在VI前面板或程序框图的空口处击一下右键弹出图2所示的工具选板。主耍工具的功能见图标工具名称功能V操作值用于

5、为前面板各种输入控件和显示控件赋值。定位/选择用于选屮、移动对象或改变对象人小。AI编辑文本用于输入各种控件所需要的数字或字符值。进行连线通过连线建立程序椎图中各个対象之间的数据传递关系。设置颜色用來为控件、前面板、程序框图设置颜色。卜表。•供函数图3控件选板B>韵圖B9«圖啊W訂商01暫»svo仪器I/O視免与运动信号处理互连接口SMift计与仿真SgnalExpressExpress附加工具包收禅用尸库itSvi...图4函数选板设计虚拟仪器前面板所需要的各种控件在控件选板中。在前面板上空白处单击一下右键，会岀现图3所示的控件选板，选板上每一个图标代表一个二级子

6、选板，图标下面的各个文本项等价于图标的作用。调用控件的方法是把光标移动到控件上点一下，这个控件就“粘”到了光标上，把光标移动到目的地再点击一下，这个控件就落到前面板上。构造程序框图所需耍的各种元件都在函数选板中。在程序框图空白处击一下右键，会出现图4所示的函数选板。从函数选板调用元件的方法与控件选板类似。下面我们创建一个自己的LabVIEW程序，即一个“VI”。这个VI将产生一个信号并显示在虚拟仪器而板上。1.启动LabVIEW启动LabVIEW后出现图5所示的“启动”窗口。图5启动窗口1.新建VI在启动窗口中点击“新建”项，出现图6所示的“新建”窗口。图6新建窗口

7、为了方便用户，LabVTEW提供了一些常用VT的模板，这些模板在“新建”窗口中列出。在“新建”窗口左侧选择某一个模板，右侧的说明栏便出现选中VI模板的程序框图预览和关于这个VI模板的说明。现在我们在“新建”窗口选中“基于模板一＞使用指南（入门）一＞牛成和显示”,然后点击“确定”钮，即出现图7所示的程序前面板。2.运行VT程序前面板最上方是标题栏，标题栏卜•面是菜单栏，菜单栏卜•面是工具条，光标移动到工具条某一个按钮上时会弹岀这个工具的标签。工具条上的运行钮叨川來让程序执行-•次，点击这个钮使程序运行，可以看到前而板的图形显示控件上出现一条正弦曲线；而运行钮此刻变