综合性设计性实验指导书

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1、虚拟仪器设计综合性、设计性实验指导书侯瑞生等编河北工程大学机电学院二O—O年十月实验名称：基于虚拟仪器的信号发生、采集与处理1、课程学时：40实验学吋：10开出学期：三年级第二学期2、木课程的实验目的：通过本实验使学生熟练掌握虚拟仪器软件的程序编制技术，掌握数据采集和处理技术。了解基于虚拟仪器的测试系统的结构和设计方法和应用。3、面向专业及要求：测控技术与仪器3、考核办法：考查实验一项目总体设计一、实验目的：完成测试系统总体设计，明确测试目的，划分测试系统模块，完成系统构成框图设计。要求学生根据给定的测试目标，在实验室设备当中选择合适的传感器，为传感器配置适当的信号调理模块，完成信号釆集

2、装置的选型和软硕件配置，熟悉虚拟仪器软件的操作和编程技能，绘制系统构成框图，绘制软件流程图。二、所需设备：配备联网功能的计算机（计划在河北工程大学计算机中心进行）三、实验步骤：（1）了解常用传感检测装置的工作原理、性能指标，按照参数耍求为传感器选配相应的信号调理模块。（2）掌握信号采集装置的特性，根据选定的数据采集装置学习和掌握其设计思想和设计方法。（3）掌握虚拟仪器软件的操作和编程技能。（4）绘制测试系统构成方框图，软件设计流程图等。四、注意事项：正确操作和使用机房计算机，在网络上查询相关信息时遵守计算机屮心关于学生上网的若干规定。遵守计算机屮心作息时间。五、实验报告实验完成后需提交测

3、试系统构成方框图，软件设计流程图。实验二接口设备驱动程序及测试应用软件编制一、实验目的研究数据采集系统工作原理、掌握其驱动程序编制方法，为数据采集装置配置驱动程序、编写数据采集装置应用程序。编写测试系统应用程序，设计制作仪器而板，使Z能够实现测试仪器操作功能和测试结果显示功能。对检测数据进行处理（如滤波、加窗、谱分析、时域分析、运算等）得出测试结果，检测结果和必要数据能够保存和调用复现。所设计的软件要进行调试，仪器应用程序应无错误，可以正常运行。给定测试数据时应可以对数据进行处理，得出分析结杲。编程应釆用模块化编程方法，将各个了功能模块编制为了VI。二、实验设备配备联网功能的计算机（计划

4、在河北工程大学计算机中心进行）实验原理三、实验内容及步骤（1）编写或调用配置数据采集装置驱动程序；（2）编写数据采集装置应用程序。（3）设计测试系统软件界面，要求配备合适的操作控件和显示控件，能够实现测试仪器操作功能和测试结果显示与保存功能；（4）编写测试系统应用程序，实现对测试数据的处理、显示、存储等功能；（5）调试软件，检测测试系统软件能否正常运转，排除程序屮的各种错误。在给定数据的基础上应能够实现数据分析和处理等软件功能。四、预习要求（1）充分掌握Labvicw软件的操作方法和编程技巧；（2）了解和掌握测试系统软件应实现的功能，制定软件设计策略。（3）掌握Labview软件实现数据

5、采集和分析的基本概念、硕件设备的安装与配置方法、软件的编制方法等。五、实验报告（1）捉交编制完成的测试系统软件；（2）提交根据给定数据完成的测试系统分析处理的结果，可以通过编程生成测试报告的形式捉交；（3）撰写软件设计的心得体会。六、思考题(1)如何让测试系统软件连续运行？(2)程序中使用事件结构吋如何避免前面板锁死等情况的出现？(3)如何定义和调用子VI?七、注意事项正确操作和使用机房计算机，在网络上查询相关信息时遵守计算机中心关于学生上网的若干规定。遵守计算机中心作息时间。实验三测试系统应用试验一、实验目的：将试验（二）屮所编制的程序复制到实验室的硬件设备上，连接相关的传感器和数据采

6、集装置，运行测试系统，验证测试软件功能。通过本实验，学生应认识和掌握基于虚拟仪器的信号生成、采集和数据处理的基本方法，掌握计算机测试系统的设计和应用方法。二、所需设备：测控实验室需配备数据采集装置、规定性能的传感器、示波器、信号发生器、相关的电工工具（屯烙铁、各型号改锥、钳子等）实验设备列表：序号主耍设备名称规格型号数量金额购置日期1数据采集装置SmartARM2400嵌入式开发系统或其它数据采集装置4~65500未购置2传感器试验台RTCLK01620043电工工具6套500未购置三、实验步骤:1、连接测试系统硬件设备：（1）安装传感器、传感器接线、安装配置数据采集装置；（2）检查硬件

7、设备连接是否正确，排除接线错误；2、将测试系统软件安装到实验室的计算机上并进行调试；3、启动测试系统，查看检测数据和检测结果。四、实验报告（1）捉交测试报告和数据分析结果；（2）提交实验总结。参考资料1、张凯等编著,LabVIEW虚拟仪器工程设计与开发，国防工业出版社，20042、赵会兵编著，虚拟仪器技术规范与系统集成，北方交通大学出版社，20033、曹玲芝编著，现代测试技术及虚拟仪器，北京航空航天大学出版社,20044、侯国屏编著