虚拟仪器实验指导书

《虚拟仪器实验指导书》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、虚拟仪器课程实验指导书信息与控制工程学院2006.03目录第1章课程简介、实验项目及学时安排1.1课程简介1.2实验项目及学时安排第2章实验设备简介第3章Labview课程实验实验一、LabVIEW开发环境及基本操作实验二、数组、簇实验三、程序结构实验实验四、文件的I/O管理实验五、数据采集基础实验六、DAQ程序设计初步实验七、图形显示实验八、设计练习（1）示波器设计设计练习（2）信号发生器设计第一章课程简介、实验项目及学时安排1.1课程简介虚拟仪器（virtualinstrumention）是基于计算机的仪器。计算

2、机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。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。下面的框图反映了常见的虚拟仪器方案。虚拟仪器的主要特点有：n尽可能采用了通用的硬件，各种仪器的差异主要是软件。n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

3、强的仪器。n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。虚拟仪器的起源可以追朔到20世纪70年代，那时计算机测控系统在国防、航天等领域已经有了相当的发展。PC机出现以后，仪器级的计算机化成为可能，甚至在Microsoft公司的Windows诞生之前，NI公司已经在Macintosh计算机上推出了LabVIEW2.0以前的版本。对虚

4、拟仪器和LabVIEW长期、系统、有效的研究开发使得该公司成为业界公认的权威。普通的PC有一些不可避免的弱点。用它构建的虚拟仪器或计算机测试系统性能不可能太高。目前作为计算机化仪器的一个重要发展方向是制定了VXI标准，这是一种插卡式的仪器。每一种仪器是一个插卡，为了保证仪器的性能，又采用了较多的硬件，但这些卡式仪器本身都没有面板，其面板仍然用虚拟的方式在计算机屏幕上出现。这些卡插入标准的VXI机箱，再与计算机相连，就组成了一个测试系统。VXI仪器价格昂贵，目前又推出了一种较为便宜的PXI标准仪器。虚拟仪器研究的另一个

5、问题是各种标准仪器的互连及与计算机的连接。目前使用较多的是IEEE488或GPIB协议。未来的仪器也应当是网络化的。现在多用LabVIEW8.0因为它是一种基于G语言的虚拟仪器软件开发工具，是目前国际上应用最广的虚拟仪器开发环境之一，主要应用于仪器控制、数据采集、数据分析、数据显示等领域，并应用于Windows、Macintosh、Unix等多种操作系统平台。与传统程序语言不同，LabVIEW8.0采用强大的图形化语言编程，面向测试工程师而非专业程序员，编程方便，人机交互界面直观、友好。1.2实验项目及学时安排Lab

6、VIEW虚拟仪器设计实验课是以认识和熟悉LabVIEW8.0编程环境的构成和验证所学理论为基础，在此基础上开展自行设计LabVIEW系统设计平台、确定实验方案，学习虚拟仪器开发环境在仪器控制、数据采集等方面的操作，培养虚拟仪器在测量和控制系统中的应用能力。所安排了验证性、设计性和综合性不同属性的实验项目。序号实验项目学时实验性质验证综合设计1LabVIEW开发环境及基本操作4√2数组、簇2√3程序结构实验2√4文件的I/O管理2√5数据采集基础2√6DAQ程序设计初步2√7图形显示2√8设计练习（1）示波器设计设计练

7、习（2）信号发生器设计8√实验一LabVIEW开发环境及基本操作一、实验目的1.了解Labview8.0Express的编程环境.2.掌握的基本操作方法,并编制简单的程序.3.学习建立子程序的过程.二、实验原理、内容及步骤实验原理：LabVIEW作为一种图形化的设计语言，主要提供3种图像化的模板来帮助创建：工具模板，控制模板和功能模板。前面板窗口和框图程序窗口都提供工具模板，而控制模板只出现在前面板窗口中，功能模板指出现在框图程序窗口中。前面板所需的各种“控件”均有控制模板提供。前面模板的设计过程就是利用工具模板中的

8、相应的工具，从控制模板中取出所需的“控件”并摆放在前面板窗口中的适当位置。框图程序设计时所需的各种“功能函数”均由控制模板提供，利用工具模板中的工具，从功能模板中选出相应的“图标”放置在程序窗口中。二．实验步骤和内容：例1.建立一个测量温度和容积的VI，其中须调用一个仿真测量温度和容积的传感器子VI。步骤如下：1.选择File»New，打开一个