基于LabVIEW与智能仪器数据采集系统

2012年第11期

仪表技术与传感器

Instrument

Technique

and

Sensor 2012No.11

收稿日期：2011－10－23收修改稿日期：2012－08－28

基于LabVIEW 与智能仪器数据采集系统

顾文武，何庆中，周

铁，张艳玲

（四川理工学院机械工程学院，四川自贡643000）

摘要：文中简单阐述了开放式虚拟仪器平台LabVIEW 软件和智能仪器的特点、功能，在LabVIEW 与智能仪器串口通信的基础上开发了由计算机控制的数据采集系统，利用LabVIEW 强大的数据处理和显示功能对采集的数据进行实时的处理、分析和显示，从而在很大的程度上提高了智能仪器的性能。并介绍了其在机油泵扭矩测试台中的具体应用，并对机油泵的转速，扭矩及功率进行了采集，取得了满意的效果。关键词：虚拟仪器；LabVIEW ；智能仪器；串口通信；数据采集中图分类号：TP273

文献标识码：A

文章编号：1002－1841（2012）11－0053－02

Data Acquisition System Based on LabVIEW and Intelligent Instrument

GU Wen-wu ，HE Qing-zhong ，ZHOU Tie ，ZHANG Yan-ling

（School of Mechanical Engineering ，Sichuan University of Science＆Engineering ，Zigong 643000，China ）Abstract ：This paper simply described the features and function of LabVIEW software which was virtual instrument platform and intelligent instrument．Data acquistion system controlled by computer was developed based on the serial communication of Lab-VIEW and intelligent instrument．It used LabVIEW ’

s strong and powerful handing data and display carried out a real-time process-ing ，analyses and display and improves the performance of intelligent instrument to a great extent．It described its specific applica-tion in the torque test bed of oil pump ，

and the speed ，torque and power of pump were collected ，and it achieved satisfactory results．Key words ：virtual instrument ；LabVIEW ；intelligent instrument ；data acquisition 0

引言

随着微电子技术的不断发展，以单片机为主体，将计算机技术与测控技术结合在一起，组成了“智能化测量控制系统”，又称为智能仪器。智能仪器属于第三代电子测量仪器，通常使用键盘来控制仪器，使仪器面板的布置和仪器内部有关部件的安排不在互相限制和牵连，智能仪器中微机系统的应用也极大的提高了仪器的性能，

改进了人机交互能力。并且与传统的仪器相比较具备了一定的数据存储和运算的能力。

虚拟仪器是智能仪器发展的新阶段，是计算机与电子仪器更深层次结合的基础上的一种新型仪器。从本质上来讲，虚拟仪器是把传统仪器硬件电路实现的数据分析和处理，以及仪器面板操作完全交由PC 机来完成，为使微机接受到硬件测量、采集的数据必须添加一定的I /O 设备（如数据采集卡，

GPIB 总线设备、

VXI 总线设备、RS －232串口设备等）。其核心是对于同一采集数据，

可以编制成不同的数据处理软件和界面，从而完成不同的数据分析任务。1

虚拟仪器与智能仪器的串口通信

目前仪器仪表的智能化程度越来越高，很多智能仪器都配备了RS －232通信接口，

并提供了相应的通信协议，能够将测试、采集的数据传输给计算机等设备，以便进行大量的数据存储、处理、查询和分析。并且也可以非常方便的将数据以EX-CEL 表格的形式输出，进而通过PC 机上的通用数据处理软件EXCEL 处理和分析数据。通常计算机（PC ）或工控机（IPC ）是

智能仪器上位机的最佳选择，因为PC 或IPC 可以解决智能仪器（作为下位机）所不能解决的一系列问题，如数据的曲线显示，数据的查询或打印报表等。1．1

PC 机与智能仪器串口通信硬件线路

设计中用到的硬件为：智能仪器（CYB －808智能扭矩仪，配置RS －232通信、上下线控制继电器等），串口通信线（三线制），

CYB －820型扭矩传感器，以及接触器AC220V 等。PC 机与智能仪器CYB －808的串口通信硬件线路如图1所示。通过串口将计算机与智能仪器连接起来：智能仪器的2号端子（RXD ）与计算机串口COM1的3脚（TXD ）相连；智能仪器的3号端子（TXD ）与计算机的串口COM1的2脚（RXD ）相连；然后将智能仪器的5号端子（GND ）与计算机串口COM1的5脚（GND ）连接起来。另外将扭矩传感器CYB －802与智能仪器连接起来，图中10号端子为－15V ，11号端子为GND ，12号端子为+15V ，

13号为转速信号，14号端子为扭矩信号

。图1PC 机与智能仪器串口通信线路

1．2

智能仪器的参数设置

CYB －808智能扭矩仪在使用前应对其各种参数进行正确的设置，正确设置好的仪器才可以进行正常的通信和使用，注意在连接仪器与计算机串口线时，仪器与计算机必须断电，否则可能烧毁串口，

仪器的主要参数如表1所示。表1

智能仪器主要参数的设定

参数参数的含义

设定值AH 第一报警点，上限报警

0.05N ·m AL 第二报警点，下限报警

－0.05N ·m

Add 仪表通信地址1Baud

通信速率选择

9600bps

2数据采集系统功能实现2．1

数据采集系统功能介绍

系统以机油泵扭矩测试台为研究对象，将被测试机油泵的

扭矩，功率以及速度进行数据的采集，存储和分析，从而分析出机油泵在不同转速下的性能曲线。

该数据采集系统由数据采集界面，曲线采集界面，查看数据界面和查看曲线界面4个界面组成，通过选项卡可以实现4个界面间的切换，图2和图3分别为数据采集界面和曲线采集界面。从图2中可以看出系统的主要功能为手动采集数据，自动采集数据，曲线采集，输出数据，输出曲线等各种功能按钮，可以适应在机油泵扭矩测试中不同情况下的不同数据采集形式，并且在程序启动前设置了一个串口搜索程序，当在10s 内搜索到串口已经连接到智能仪器上时，

在程序界面的提示窗口中提示“串口连接成功，进入数据采集程序”，反之，若在10s 内没有搜索到智能仪器，在提示窗口中则提示“串口连接失败，进入演示程序中”

。另外，界面中可以设置采集上报警和下报警，当所采集的数据大于所设置的上限扭矩值时，界面中的报警指示灯转换为红色，同时智能仪器的常开端子20，21会闭合，接触器线圈KM 通电，

同时接触器常闭端子断开，控制柜中的控制电路断开，从而可以保护传感器不会因为扭矩过大而损坏

。

图2数据采集界面

2．2LabVIEW 串口通信流程

（1）VISA 配置串口函数，主要用于读取指定的智能仪器中

的配置信息，对串口初始化，可设置串口的波特率、数据位、缓存大小、停止位等各种参数。系统中由于PC 通过COM1

口与智能

图3

曲线采集界面

仪器连接，在初始化时设置VISA resources name 设置为COM1，波特率设置为9600bps ，1位停止位，8位数据位，无奇偶校验位。

（2）VISA 写入函数，向智能仪器中写入指令，指令通过写入缓冲区中输入，将指令输送到指定的串口，当智能仪器读到相应的指令后就会将相应的数据传送到串口。写入的指令需与通信协议中的指令相符。

（3）最后通过VISA 读取函数将指定的串口缓冲区中的数据按指定的字节数读取到计算机内存中，然后通过程序使读取的数据按照一定的规律显示在数据采集系统的界面中，系统中主要是将机油泵扭矩测试中被测试的机油泵的转速，

功率，扭矩以及采集的时间按照一定的先后顺序显示在表格中或者显示在图表中，图2和图3中的数据及为一机油泵中测试的数据。3数据采集系统的编程实现3．1

自动数据采集程序的实现

自动采集数据程序的驱动是通过一个条件结构来实现的，当前面板上自动采集数据的按钮被按下后，程序中相应的节点则输出一个“真”信号，同时进入到自动数据采集程序，然后根据串口通信的流程进行串口通讯的编程，由于该系统中要将所采集到的扭矩，功率，转速以及时间同时显示在表格或图标中，因此通过顺序结构来实现4个信号的同时采集，该子程序中运用了11个顺序结构分别对4个数据进行写入和读取，最后通过一个循环结构（while 循环）实现数据的连续写入和读取，同时将循环结构的循环次数做为表格的行，通过次方法，可以实现数据在表格中有序的排列。

在数据自动采集的过程中，要实现数据的最大值显示，因此在数据显示的同时实现数据与上一次所采集的数据进行比较，如果大于上一次所采集的数据则显示在峰值显示控件中，如果小于这控件中的值不变，程序中通过“反馈节点”来实现数据的依次比较，通过“条件结构”实现将比较之后较大的值显示在

“峰值显示控件”中。自动数据采集程序的部分程序如图4所示。3．2

存储数据程序的实现

存储数据程序的功能主要是将所采集到的数据以文件的格式存储，方便对数据的管理以及对数据的分析和查看。

（下转第58页）

由图知：在分别使用3款尿素流量计检测尿素喷射量的条件下，当0.6≤NSR ≤1.6时，NH 3平均泄漏量分别为11.6?10－6、9.39?10－6和14.2?10－6，小于NH 3泄漏平均限值（15?10－6），均没有发生NH 3泄漏故障发生，其原因是尿素喷射量比较小。第2款尿素流量计的NH 3泄漏量最小。当1.6＜NSR ≤2时，第3款尿素流量计的NH 3泄漏量均大于NH 3泄漏峰值规

定条件（25?10－6

）；当NSR =1.8时，第3款尿素流量计的NH 3

泄漏量开始大于25?10－6

，第2款尿素流量计的NH 3泄漏量总

未超过NH 3泄漏限值。试验表明：第2款尿素流量计及其优化策略能满足柴油机SCR 瞬态测试循环要求。5

结束语

（1）基于尿素流量计结构和信号处理电路，制定了尿素流量计参数优化策略，实现对SCR 系统尿素流量在线检测与控制。

（2）通过性能检测、尿素喷射量和NH 3泄漏等测试试验，验证了该优化策略能够保证尿素流量计准确可靠工作。参考文献：

［1］胡静，赵彦光，陈婷，等．重型柴油机尿素SCR 后处理系统的控制

策略研究．内燃机工程，

2011，32（2）：1－5．［2］胡静，赵彦光，陈婷，等．重型柴油机SCR 后处理系统尿素喷射电

子控制单元开发．内燃机工程，

2011，32（1）：8－11．［3］姜磊，葛蕴珊，李璞，等．柴油机尿素SCR 后处理系统排放特性试

验研究．内燃机工程，

2010，31（5）：30－35．［4］JIANG Lei ，GE Yun-shan ，Asad Naeem Shah．3D Simulation Research

on Urea-SCR DeNOx Catalyst for Diesel Engine．Journal of Beijing In-stitute of Technology ，2009，18（4）：428－432．

［5］唐慧强，佘艳，唐明军．基于MSC1211的尿素流量计的硬件设计．

仪表技术与传感器，

2007（12）：50－51．［6］田杰，杨勇．非满管尿素流量计测量方法．仪表技术与传感器．

2010（12）：19－21．

［7］柳强，陈仁文，明晓．基于软硬件联合补偿的智能槽道流量计．仪

表技术与传感器，

2009（12）：22－25．作者简介：胡明江（1974—），副教授，博士，研究方向为内燃机电子控制

技术，故障诊断与排放检测。E-mail ：hu_mingjiang@163．com

（上接第54页

）图4

自动数据采集程序框图

传统的直接存储数据程序，当运行该程序后点取消后会弹出错误的对话框，错误对话框中会显示“选取的路径不正确”的提示。在该程序中通过双按钮对话框函数和条件语句的配合使用避免了这种错误。并且程序以“事件”驱动，可以节省CPU 及内存的使用，从而提高了程序的运行速度。存储数据程序如图5所示

。

图5

存储数据程序框图

4结束语

通过虚拟仪器LabVIEW 与智能仪器的串口通信，在智能

仪器的基础上开发相应的数据采集系统，

可以在很大的程度上提高一般智能仪器的应用范围。对于同一种智能仪器，只需更改数据采集系统的程序，并不需要硬件上的改动，则可以使得智能仪器适应多种不同的工作任务和场合，并且该方法通过在机油泵扭矩测试台上试验，取得了比较满意的结果。参考文献：

［1］安军，唐东炜，王宇华．基于LabVIEW 事件驱动的数据采集．仪表

技术与传感器，

2007（11）：27－29．［2］陈真，王延江，王钊．基于LabVIEW 的远程数据采集系统的开发．

仪表技术与传感器，

2005（10）：17－19．［3］周爱军，马海瑞．基于声卡的LabVIEW 数据采集与分析系统设

计．微计算机信息，

2005（21）．［4］王向辉，高天德，郭秀焱等．基于LabVIEW 的吸声系数测试系统

设计．计算机测量与控制，

2011（19）：1014－1016．［5］李江全，刘恩博，胡蓉．LabVIEW 虚拟仪器数据采集与串口通信测

控应用实践．北京：人民邮电出版社，

2010．作者简介：顾文武（1986—）硕士研究生。研究方向为机械设计及理论，

E-mail ：godwolf521@163．com

基于LabVIEW的虚拟仪器外文翻译

基于LabVIEW的虚拟仪器 模拟风力太阳能系统混合动力站（节选） 介绍 在最简单的层面上，数据采集可以手动完成如使用纸笔记录读数或任何其他工具。对于某些应用这种形式的数据采集是足够的。然而，数据记录中的应用这需要大量的数据读数，非常频繁的录音是有必要的，它包括了仪器或微控制器获取和记录数据准确（1995里格比和多尔比，）。急诊化验室虚拟仪器工程平台（LabVIEW）是一个功能强大的灵活的仪器仪表和分析应用软件工具，（美国国家仪器仪表，2002）在今天这新兴技术并被广泛采用的学术界，工业LabVIEW已成为一个重要的工具，已代替了政府实验室数据的标准采集，仪器控制和分析软件。 现有的1.5千瓦的额定风力太阳能混合动力站显示（图1）。设计与施工的可再生能源发电系统报告（磐诚，等铝，2000）。在大学校园的平台上，有良好的教育机会本科生和研究生以现有的风力太阳能知识，学生们在协同研究基于风力太阳能发电站的传统的电网火力发电厂。特别是在一些组件可再生能源如蓄电池和直流电源逆变器，可导致供电质量和电网出现一些问题，当太阳风稳定性出现问题时，根据汽轮机和发电机（帕特尔，1999）的电力系统与化石燃料这些相互作用都是由于大量的不同动力学参与的风力涡轮机和蒸汽涡轮机。图1显示了photovol TAIC（PV）与太阳能电池板120个W评级，mastmounted1千瓦的风力涡轮机，和风速计，包括风方向和速度传感器的风能太阳能发电站并行运作，并收取12 V电池组包括六个深循环铅酸电池。太阳面板安装在机架上的轨道，白天太阳光从320个0度的初始位置度。该系统还包括基于固态器件的一个1.5kVA额定直流到交流电源逆变器，保护设备如交流和直流电路断路器，熔断器，避雷器，一套线性和非线性负载，连接电缆，和接线盒。在国家的电压和电流系统学生们介绍了稳定的研究，说明了电能质量由于小的线性和非线性负荷的影响（磐诚和蒂默曼，1999）。太阳风混合发电

智能仪器与虚拟仪器仪表复习题

传感器 温度传感器常采用了热敏电阻，一般用半导体材料做成，可以分为负温度系数热敏电阻NTC 和正温度系数热敏电阻PTC，临界温度系数热敏电阻三种。 NTC和PTC的特征曲线如图 热敏电阻全桥电路分析 R2用作加热电阻，R3为负温度系数热敏电阻NTC，用来检测加热温度的变化，R3、R4、R5、R6组成全桥电路，当J1的1-2端、J2的1-2端断开时，则桥路后面的精密仪器放大器的输入电压为0，此时可以通过调节电位器RW对放大电路进行调0；当J1的1-2端、J2的1-2端接通时，则桥路的输出电压信号经放大调理电路放大，从而在Uo的输出端得到随加热温度变化而变化的电压信号。D2hed3是稳定0漂。 区分三种电桥的特点全桥好 单臂电桥

半桥 全桥性能实验 霍尔传感器 开关型霍尔传感器和模拟量霍尔传感器，开关型霍尔传感器当磁钢（磁铁）转到传感器正下方时，传感器输出低电平，反之输出高电平。原件为三个引脚：小瓷片靠近霍尔元件的正面，霍尔元件传感器输出低电平。

光电传感器 光电式传感器传感器有反射型和透射型两种，透射型的传感器端部有发光管和光电管，发光管发出的光源通过转盘上开的孔透射后由光电二极管接受转换成电信号，在转盘上有孔，转动时将获得与转速及孔数有关的脉冲，将电脉冲计数处理即可得到转速值。反射型的发光管和光电管是做在一起的。 模拟多路开关如图功能 MPC508（U1）为8通道多路开关： INn(n=1～8)为8通道模拟量输入端，A0、A1、A2为通道选择控制端，EN为使能端，它们之间的关系见真值表8-1所示。要访问MPC508多路开关， 可编程增益放大器 AD526（U2）为可编程增益放大器 A2、A1、A0、B四端为控制增益的代码输入端， - CS、 - CLK为使能端，VIN端为信号输入端， VOUT端为信号输出端，它们之间的关系见真值表9-1，通过编程可以很方便的设置1、2、4、8、16不同的增益。

基于虚拟仪器LABVIEW万用表的课程设计

沈阳工程学院 课程设计任务书 课程设计题目：基于Labview的万用表的设计 系别自控系班级测控本091 学生姓名学号 指导教师职称教授 课程设计进行地点：实训F430 任务下达时间： 2012年 2月27日 起止日期：2012年2月27日起——至2012年3月2日止 教研室主任年月日批准

摘要 虚拟仪器技术的实质是利用最新的计算机技术来实现和扩展传统仪器的功能，在许多方面具有传统仪器所没有的优越性，在实验教学和工程领域具有极大的应用潜力。实验表明，设计的虚拟函数信号发生器输出信号性能优于普通传统的信号源。 虚拟仪器是1986年美国国家仪器公司（NI）提供的一种新型一起概念。它是计算机技术介入仪器领域所形成的一种新型的、富有生命力的仪器种类。在虚拟仪器中计算机处于核心地位，计算机软件技术和测试系统更紧密地结合成一个有机整体，仪器的结构概念和设计观点都发生了根本变化。 虚拟仪器技术的实质是利用最新的计算机技术来实现和扩展传统仪器的功能。其基本构成包括计算机、虚拟仪器软件、硬件接口模块等。在这里，硬件仅是为了解决信号的输入输出，软件才是整个系统的关键。当基本硬件确定后，就可以通过不同的软件实现不同的功能。虚拟仪器应用软件集成了仪器的所有采集、控制、数据分析、结果输出和用户界面等功能。使传统仪器的某些硬件甚至整个仪器都被计算机软件所代替。因此从某种意义上说，计算机既是仪器，软件即是仪器。 虚拟仪器的软件是其最核心、最关键的部分，其主要功能是对硬件执行通信和控制，对信号进行分析和处理，以及对结果进行恰当的表达和输出等。虚拟仪器的软件开发平台目前主要有两类：第一类是基于传统语言的Turbo C，Microsoft公司的Visual Basic ，Borland公司的Delphi，Sybase公司的PowerBuilder。这类语言具有适应面广、开发灵活的特点，但开发人员需有较多的编程经验和较强的调试能力；第二类用专业图形化编程软件进行开发。如HP公司的VEE,NI公司的LabVIEW和Lab Windows/CVI等。NI公司的LabVIEW软件开发平台是一种专业图形化编程软件，采用图形化编程方式，结构流程清晰，但缺点是对硬件的要求较高，比较依赖NI的专用产品，对信号控制方式不够灵活。而Lab Windows/CVI以ANSI C为核心。将功能强大，使用灵活的C语言平台与数据采集，分析和表达的测控专业工具有机地接合起来。它的集成化开发平台，交互式编程方法，丰富的控件和库函数大大增强了C语言的功能，为熟悉C语言的开发人员建立检测系统，自动测量环境，数据采集系统，过程监控系统等提供了一个理想的软件开发环境。 关键词函数信号发生器, 数据采集卡,LabVIEW，DAQ卡，示波器

虚拟仪器实验 labviEW

实验一储液罐状态监控系统设计 一、实验目的 通过该系统设计，初步了解LabVIEW虚拟仪器设计软件的前面板、程序框图及各个选项板的功能。 二、实验内容 设计储液罐状态监控仿真系统，要求如下 1、监测一个储液罐的实际液位、温度、进口压力、出口压力 2、用曲线图显示被测量液位随时间的变化情况 3、液位超标时用指示器报警 4、手动和自动两种方式调节储液罐的液位高度 5、用调节步长按钮决定自动调节的快慢程度 6、设计储液罐状态监控系统前面板 三、实验步骤 1、前面板设计 整个贮液罐监控系统前面板需要的控件有：停止键、手自动切换、液位超标指示灯、步长调节旋钮、高度设定、实际高度显示、进出口压力显示、温度显示和实际液位高度波形图。 停止键、手自动切换、液位超标在新式布尔量控件中进行选择，步长调节旋钮在数值控件中选择旋钮、压力表在数值中选择量表控件，设定高度、实际高度、温度在数值控件中分别选择垂直指针滑动杆垂直填充滑动杆和温度计，液位高度波形图选择波形图表。 2、程序框图设计 程序采用While循环结构，结束用停止布尔按钮结束，除设定高度和调节步长是手动设置外，其他输入如压力和温度的设定均采用编程—数值—随机数的方式给定，手自动切换布尔量连接比较选项中的选择节点，用于切换手自动，液位超标将实际高度和超标高度比较，输出一布尔量。 四、实验结果

五、思考题 1、将整个VI设计成一个子VI。在另一个VI中调用。 在前面板右上角，编辑连线板，对VI的输入和输出对应控件进行编辑，然后保存，即可生成VI，可在其他VI中调用，在其他VI中的调用图如下：

实验二分组数据的练习 一、实验目的 通过该实验，熟悉LabVIEW中常用的分组数据：数组、簇及波形的使用。 二、实验内容 习题4-3到4-11。 三、实验步骤 4-3.4.5 前面板只有三个数组的显示控件，分别为原数组显示、原数组大小显示和转置后的数组显示,程序框图中建立一二维数组常量，将要显示的数组填入，并添加一二维显示控件，在数组中分别选择数组大小和二维数组转置节点，其后分别连接显示控件。 4-6 前面板中选择簇输入控件，并在簇中加入字符型输入控件，数值型输入控件，布尔型输入控件，然后添加一布尔型显示控件，用于提取簇元素注册的显示。程序框图中从簇与变体函数子选板中选择按名称解除捆绑函数，输入端连接簇输入控件的输出，然后选择“注册”后输出端连接布尔控件的输入端。 4-7 前面板中在“字符串与路径”控件中选择组合框控件，然后在它的属性编辑项中编辑5个人的姓氏拼音首字母，它们的值分别为各自的中文姓名，编辑好后建立一字符串显示控件，程序框图中将组合框的输出端与字符串显示控件连接即可。 4-8 前面中中建立一字符串显示控件，程序框图中在定时函数子选板中选择“获取日期时间/字符串”函数，然后放置两个字符串常量分别为班级和姓名，将日期、时间、班级、姓名四个字符串接入字符串选板中的“连接字符串”函数节点，该节点的输出端接入字符串显示控件的输入端。 4-9 前面板中建立一字符串显示控件，程序框图中建立五个随机数，然后均与常数10相乘得到0-10的随机数，选择字符串选板中的“连接字符串”函数节点，将相乘后的随机数接入输入端，在“连接字符串”的格式字符串端建立字符串常量定义格式为两位小数点，数之间用逗号隔开。 4-10 前面板中建立一个一维数组输入控件，建立一个一维数组输出控件，程序框图中建立一个For循环，用数组选板中的“一维数组移位”和“替换数组子集”，每次替换数组最后一个元素并进行移位，替换的新元素值为0-10的随机数，For循环建立移位寄存器，使移位后的数组能进入下次循环中。 4-11 已知标定数据，前面板中建立电压的数值输入控件和压力的数值输出控件，程序框图中用数组选板中的“以阈值插值一维数组”进行电压对压力的插值找到索引值，然后进行显示。 四、实验结果 4-3.4.5

基于labview的虚拟仪器 毕业设计(论文)开题报告.doc

毕业设计(论文)开题报告 课题：基于Labview虚拟 示波器的设计 院系：电气信息学院 专业：测控技术与仪器 学生姓名：彭成和学号：200801200106指导教师：李亚 2012年1月16日

开题报告填写要求 1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。 2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式（可从电气系网页或各教研室FTB上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。 3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册），其中至少应包括1篇外文资料。 4．统一用A4纸，并装订单独成册，随《毕业设计论文》等资料装入文件袋中。

毕业设计（论文）开题报告1．文献综述：结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，撰写2500字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。 文献综述 一、引言 随着计算机技术、大规模集成电路技术和通讯技术的飞速发展，仪器技术领域发生了巨大的变化，美商国家仪器公司(National Instruments)于八十年代中期首先提出基于计算机技术的虚拟仪器的概念，把虚拟测试技术带入新的发展时期，随后研制和推出了基于多种总线系统的虚拟仪器。虚拟仪器就是在通用计算 机上加上软件和（或）硬件，使得使用者在操作这台计算机时，就象是在操作一台他自己设计的专用的传统电子仪器。在虚拟仪器系统中，硬件仅仅是为了解决信号的输入输出，软件才是整个仪器系统的关键，任何一个使用者都可以通过修改软件的方法，很方便地改变、增减仪器系统的功能与规模，所以有“软件就是仪器”之说。虚拟仪器技术的出现，彻底打破了传统仪器由厂家定义，用户无法改变的模式，虚拟仪器技术给用户一个充分发挥自己的才能、想象力的空间。用户（而不是厂家）可以随心所欲地根据自己的需求，设计自己的仪器系统，满足多种多样的应用需求。虚拟仪器系统概念是对传统仪器概念的重大突破，是计算机系统与仪器系统技术相结合的产物。它利用计算机系统的强大功能，结合相应的硬件，大大突破传统仪器在数据处理、显示、传送、处理等方面的限制，使用户可以方便地对其进行维护、扩展、升级等。 虚拟仪器技术已成为测试、工业I/O和控制和产品设计的主流技术，随着虚拟仪器技术的功能和性能已被不断地提高，如今在许多应用中它已成为传统仪器的主要替代方式。随着PC、半导体和软件功能的进一步更新，未来虚拟仪器技术的发展将为测试系统的设计提供一个极佳的模式，并且使工程师们在测量和控制方面得到强大功能和灵活性。 基于此本次毕业设计就是通过虚拟仪器来完成的，以下是对该软件的一些介绍。

用labview设计一个计算器(虚拟仪器)

科目： 姓名：学号： 院系：类别：（学术、专业）

实验一Labview 计算器 一、实验目的 通过利用labview设计一个简易计算器熟练的掌握labview基本功能和基本操作方法。 二、实验要求 利用设计的计算器可以进行简单的四则运算、可以进行平方、开根号和倒数运算、计算器可以进行清零和关闭计算器操作、在输入数据时不慎将某个数字输错可以运用BackSpace清除该值等一些基本简单的运算。 三、实验原理和框图 1、前面板设计 前面板是LabVIEW的图形用户界面，在LabVIEW环境中可以对这些对象的外观和属性进行设计，LabVIEW提供了非常丰富的界面对象，可以方便地设计出生动、直观、操作方便的用户界面。本系统中前面板显示程序的输入和输出对象，即，控件和显示器。本程序中控件主要是按钮，显示器主要是文本显示。 在前面板设计过程中先在前面板整齐排列放置22个确定按钮，将这22按钮的标签隐藏，然后修改这22个确定按钮的名字分别为：0～9十个数字、小数点、正负号、加、减、乘、除、等号、倒数、根号、清零、退格和X的Y次方。 前面板还包括一个文本显示控件用于显示计算的结果和计算器的某些提示，通过改变显示控件的大小使之于计算器的大小相适应。计算器的前面板还有程序框图中while循环的停止按钮，当按钮按下时计算器停止工作退出到LabVIEW的编辑界面。 为了前面板的美观和防止按钮的移动，分别将前面板的各个按钮和文字进行组合和对前面板进行装饰，装饰采用修饰中的平面框。如下图所示：

2.后面板设计 程序框图对象包括接线端和节点，将各个对象连线连接便创建了程序框图，接线端的颜色和符号表明了相应输入控件或显示控件的数据类型。程序框图是程序的核心，程序要实现的功能都是通过程序框图反应出来的。本课程设计的程序框图主要运用了while循环、时间结构、条件结构和平铺顺序等结构。

基于labview虚拟仪器平台的温度检测系统设计

Labview考试报告 题目：基于Labview虚拟仪器平台的智能温度控制系统 班级：50910 学号：5091030 姓名：李玲娜

引言 虚拟仪器是计算机技术和仪器测量技术相结合的产物。虚拟仪器技术，就是用户在通用计算机平台上，根据测试任务的需要来定义和设计的测试功能，其实质是充分利用计算机来实现和扩展传统仪器功能。“软件就是仪器”反映了虚拟仪器技术的本质特征。美国国家仪器公司生产的NI-LabVIEW是目前最为成功，应用最广泛的虚拟仪器软件开发系统。它一种基于G语言的32位编译型图形化编程语言，其图形化界面可以方便的进行虚拟仪器的开发。它充分利用计算机强大的运算处理功能，突破了传统仪器在数据处理、显示、传输、存储等方面的限制。本文利用虚拟仪器平台，通过编写Labview 软件对温度进行智能测量，减少硬件的开发，有利于系统的维护，也便于系统软件升级。 一、虚拟仪器 1. 1虚拟仪器概述 虚拟仪器是在以计算机为核心的硬件平台上, 其功能由用户设计和定义, 具有虚拟面板, 其测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。虚拟仪器的实质是利用计算机显示器的显示功能来模拟传统仪器的控制面板, 以多种形式表达输出检测结果; 利用计算机强大的软件功能实现信号数据的运算、分析和处理; 利用I /O 接口设备完成信号的采集与调理, 从而完成各种测试功能的一种计算机仪器系统。 1. 2虚拟仪器的图形化开发平台 LabVIEW ( Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是一种图形化的编程语言, 它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受, 视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。LabVIEW集成了与满足GPIB、VXI、RS- 232和RS- 485协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能。它还内置了便于应用TCP/

虚拟仪器的发展与应用

虚拟仪器的发展与应用 摘要：虚拟仪器是电子测量技术和计算机测控的前沿技术，虚拟仪器将计算机采集测试分析引入到电子测量领域，用数字化和软件技术极大地提高了测试的灵活性和可扩充性。介绍了虚拟仪器的发展、构成和应用，并对虚拟仪器技术的发展作出展望和预测。 关键词：虚拟仪器；智能仪器；网络化 The Development and Application of Virtural Instrumental Abstract: The virtual instrument is an advanced technique of electronic menasurement and computer measure and control. With computers being introduced into electronic measurement field, digital and software technology enhance the flexibility and expansibility of measurtment. The development, generl construction and applications of virtual instruments are presented. The development of vitual instrumental technology is also prospected in the end. Keyword: virtual instruments;intelligent instrument; networked 0 引言 虚拟仪器技术发展非常迅速,是目前国内外测试技术和仪器制造界十分关注的热门话题。虚拟仪器技术其实质是将传统仪器硬件与最新计算机软件技术充分结合起来，以实现并扩展传统仪器的功能。与传统仪器相比，虚拟仪器在智能化程度、处理能力、性能价格比、可操作性等方面都具有明显的技术优势。 1虚拟仪器的发展历程 在电工电子测量技术的应用先后出现了了数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器，同时也由单台仪器逐步发展到叠加式仪器系统、虚拟仪器系统等等。 传统仪器的三大功能块，即数据的采集与控制、数据的分析与处理、结果的输出与显示，均以硬件形式存在，开发、维护的费用高，技术更新周期长。是后来出现的数字化仪器、智能仪器，使传统仪器的准确度提高、功能增强，仍未改变传统仪器那种独立使用、手动操作、任务单一的模式。为此，人们研制出多种通信接口，用于将多台智能仪器连在一起，构成功能更强、适应面更广的测试系统，这就是总线式仪器。将仪器所需的键盘、CRT和存储器等借助于PC资源，构成微机化仪器，简称PC仪器。与总线式仪器系统相比，PC仪器的硬件大为减少。 随着技术的发展与广泛的应用，用户对各种仪器的互操作性迫使微机化仪器的硬件和软件标准化，因而产生了VXI仪器系统。VXI仪器的标准基于开放原则，又具有定时与同步精确，模块可重复利用，传送数据快等优点。 由于PC机的普及，虚拟仪器的开发为了更好的兼容PC机，开发出以PCI总线内核为基础而设计的PXI总线标准。为使不同厂家生产的PC机数据采集软件、硬件具有广泛的互换性，在PXI总线标准发布的第二年，开放式数据采集协会公布了“开放式数据采集标准”。基于此标准而生产的仪器称为VXI仪器。VXI仪器解决了交换性问题，使到在不改动软件的情况下更换测试仪器成为可能。 2虚拟仪器的优点

虚拟仪器LABVIEW大作业

LABVIEW回声探测器实验作业 安 徽 工 业 大 学 电气信息学院 自动化093

回声探测器 LabVIEW是由美国国家仪器公司创立的功能强大而又灵活的仪

器和分析软件应用开发工具。它是一种基于图形化的、用图标来代替文本行创建应用程序的计算机语言。在以PC为基础的测量和工控软件中，LabVIEW的市场普及率仅此次于C++/C语言。LabVIEW已经广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，被公认为是标准的数据采集和仪器控制软件，LabVIEW使用的编程语言是G语言。G语言用图表表示函数，用连线表示数据流向。这次编程所用的是较新版本的LabVIEW 8.5。 一.设计目的：该实验基于labview8.5虚拟平台，使用图形语言编程，由回声发生器子VI产生回声信号，通过回声探测器进行探测分析。本实例利用两个波形图来分别显示回声信号和回声探测信号，并对这两个信号进行比对分析。 本实验设计主要内容包括三个部分：回声产生部分，回声探测部分，和结果显示部分。 回声探测器实例的前面板如图1：

图1 1.程序框图主要功能模块介绍：如图2回声探测器实例的程序框图 主要有四个功能模块组成，分别为回声产生子Vi功能模块，回声探测功能模块，结果显示功能模块，While循环功能模块，下面对每个功能块实现的具体处理功能和任务进行详细介绍。 图2 1>.回声产生子VI功能模块 回声产生子VI功能模块用来产生回声信号，此子VI命名为 回声产生器.vi， 图3给出了回声 产生子VI功能图

回声信号 图3 该子Vi主要用来产生回声信号，可将该模块产生的信号输入相应的波形图和回声探测功能模块中。另外，该子VI可以通过改变输入控件的参数来产生不同的信号。 2>.回声探测功能模块 回声探测功能模块的功能是通过“快速希尔伯特变换”，“实部虚部至极坐标转换”和“自然对数”等一系列函数节点的运算，将回声产生子VI功能模块产生的回声信号信息特征探测出来，“快速希尔伯特变换”函数变换是在FFT函数进行傅立叶变换的基础上执行离散希尔伯特变换的。其调用路径是“函数——信号处理——变换——快速希尔伯特变换”。 “实部虚部至极坐标转换”函数是将一复数坐标的直角坐标形式转换成极坐标形式，本例利用该函数将两个直角坐标系的数组转换为极坐标形式，其调用路径是“函数——编程——数值——复数——实部虚部至极坐标转换”。 “自然对数”函数是计算输入数值的自然对数值，其调用路径是

基于Labview的虚拟仪器计算器设计

研究生课程考核试卷 （适用于课程论文、提交报告） 科目：虚拟仪器教师： 姓名：学号： 专业：类别：学术型上课时间： 考生成绩： 阅卷评语： 阅卷教师(签名) 重庆大学研究生院制

通过对虚拟仪器课程的学习和撑握，本次实验设计了一个简易计算器，可以用来模拟真实计算器而进行一些简单的基本运算。利用Labview软件平台编写计算器程序，可以实现“+、-、×、÷、平方、开方、x^y”这七种基本运算，并且可以对上面的七种基本操作连续运算，另外实现了对输入的错误数据进行清除的功能。达到了本次实验的要求。 关键词：Labview，七种基本运算，清除

摘要 .................................................................................................................................................. I 1、引言 (1) 2、整体方案设计 (2) 2.1、簇和前面板控件的说明 (2) 2.2、程序流程图 (3) 3、具体实现过程 (4) 3.1、前面板设计 (4) 3.2、初始化和键的感应 (4) 3.2.1、数字0-9的输入 (6) 3.3、输入的第一个数 (6) 3.3.1、多零问题 (6) 3.3.2、小数点问题 (7) 3.4、四则运算和x^y (7) 3.5、开方计算 (8) 3.6、倒数计算 (9) 3.7、输入正负数 (9) 3.8、去掉小数点后面0的功能 (9) 3.9、清除功能（Clear） (10) 3.10、退格功能 (10) 4、总结 (12) 参考文献 (13) 附录A (14) 1、初始化程序 (14) 2、总程序 (14) 3、x^y的幂程序 (15)

虚拟仪器与传统仪器的区别与联系

虚拟仪器与传统仪器的区别与联系 所谓虚拟仪器是基于计算机的软硬件测试平台，它可代替传统的测量仪器，如示波器，逻辑分析仪，信号发生器，频谱分析仪等；可集成于自动控制，工业控制系统；可自由构建成专有仪器系统。它由计算机，应用软件和仪器硬件组成。无论哪种虚拟仪器系统，都是将仪器硬件搭载到笔记本电脑，台式 PC 或工作站等各种计算机平台（甚至可以是掌上电脑）加上应用软件而构成的。虚拟仪器通过软件将计算机硬件资源与仪器硬件有机的融合为一体，从而把计算机强大的计算处理能力和仪器硬件的测量，控制能力结合在一起，大大缩小了仪器硬件的成本和体积，并通过软件实现对数据的显示、存储以及分析处理。从发展史看，电子测量仪器经历了由模拟仪器、智能仪器到虚拟仪器，由于计算机性能以摩尔定律（每半年提高一倍）飞速发展，已把传统仪器远远抛到后面，并给虚拟仪器生产厂家不断带来较高的技术更新速率。 虚拟仪器技术的优势在于可由用户定义自己的专用仪器系统，且功能灵活，很容易构建，所以应用面极为广泛。尤其在科研、开发、测量、检测、计量、测控等领域更是不可多得的好工具。虚拟仪器技术先进，十分符合国际上流行的硬件软件化的发展趋势，因而常被称作软件仪器。它功能强大，可实现示波器、逻辑分析仪、频谱仪、信号发生器等多种普通仪器全部功能，配以专用探头和软件还可检测特定系统的参数，如汽车发动机参数、汽油标号、炉窑温度、血液脉搏波、心电参数等多种数据；它操作灵活，完全图形化界面，风格简约，符合传统设备的使用习惯，用户不经培训既可迅速掌握操作规程；它集成方便，不但可以和高速数据采集设备构成自动测量系统，而且可以和控制设备构成自动控制系统。 在仪器计量系统方面，示波器、频谱仪、信号发生器、逻辑分析仪、电压

LabVIEW虚拟仪器实验报告

1．实验目的： 熟悉LabVIEW软件的基本编程环境。 2．实验内容： 创建一个VI程序，并将此程序保存为子VI。此VI要实现的功能是：当输入发动转速时，经过一定运算过程，输出发动机温度和汽车速度值。 3．实验步骤 （1）启动LabVIEW，创建一个VI。 （2）在前面板中放置一个温度计控件，并修改控件标签名为发动机温度和设置最大值为100。该控件从“控件—经典—经典数值”子选项板中获得。 （3）按同样的方法在前面板中放置一个仪表控件，并修改仪表控件的标签名为汽车速度，标尺刻度范围为0～150。 （4）按同样的方法在前面板中放置一个数值输入控件，并修改控件标签名为发动机转速。 （5）从“窗口”下拉菜单中选择“显示程序窗口”切换到程序框图窗口。 （6）在程序窗口中创建乘法函数，该函数中函数选项板中的“函数—编程—数值”子选项板中选择，并和发动机转速输入控件连线，为乘法函数创建一个常量，修改为图中所示值。 （7）按同样的方法创建加法函数、平方根函数和除法函数，并按图中所示修改常量值和连好线。 （8）切换至前面板，在发动机转速控件中输入数值，点击运行按钮，运行VI程序。 （9）修改图标为T/V以表示该子VI输出量为发动机温度和汽车速度，并保存为vi.vi。 前面板： 程序框图：

1．实验目的： 熟悉子VI的调用。 2．实验内容： 创建一个VI程序，并在编写程序过程中调用实验一中创建的子VI。此VI要实现的功能是：通过旋钮控件来控件输入的发动机转速值，中间调用实验一中创建的子VI作为计算过程，从子VI输出的值分别输出至不同的数值显示发动机的温度以及当前汽车速度，同时判断当汽车速度超过100时，系统将产生蜂鸣声，报警提示。 3．实验步骤： （1）启动LabVIEW，创建一个VI。 （2）在前面板中创建一个旋钮控件，修改标签名为发动机转速，设置数值范围为0～5000，从旋钮控件中调出一个数字显示控件来同步显示旋钮控件当前值。 （3）在前面板创建两个数值显示控件，并修改标签名为汽车速度和发动机温度。 （4）切换至程序框图窗口。 （5）在程序框图中创建一个大于或等于函数。 （6）在程序框图中调用实验一的子函数，从函数选板中的“函数—选择VI”选在实验一创建的子vi.vi。 （7）在程序框图中创建一个蜂鸣器函数，并按图示连线情况连线。 （8）切换至前面板，在发动机转速中输入数值，点击运行按钮运行。 前面板： 程序框图：

基于labview的虚拟仪器 毕业设计(论文)开题报告

毕业设计(论文)开题报告 课 题： 基于Labview 虚拟 示波器的设计 院 系： 电气信息学院 专 业： 测控技术与仪器 学生姓名： 彭成和 学 号： 200801200106 指导教师： 李 亚 2012年 1月 16 日

开题报告填写要求 1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。 2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式（可从电气系网页或各教研室FTB上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。 3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册），其中至少应包括1篇外文资料。 4．统一用A4纸，并装订单独成册，随《毕业设计论文》等资料装入文件袋中。

毕业设计（论文）开题报告 1．文献综述：结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，撰写2500字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。 文献综述 一、引言 随着计算机技术、大规模集成电路技术和通讯技术的飞速发展，仪器技术领域发生了巨大的变化，美商国家仪器公司(National Instruments)于八十年代中期首先提出基于计算机技术的虚拟仪器的概念，把虚拟测试技术带入新的发展时期，随后研制和推出了基于多种总线系统的虚拟仪器。虚拟仪器就是在通用计算机上加上软件和（或）硬件，使得使用者在操作这台计算机时，就象是在操作一台他自己设计的专用的传统电子仪器。在虚拟仪器系统中，硬件仅仅是为了解决信号的输入输出，软件才是整个仪器系统的关键，任何一个使用者都可以通过修改软件的方法，很方便地改变、增减仪器系统的功能与规模，所以有“软件就是仪器”之说。虚拟仪器技术的出现，彻底打破了传统仪器由厂家定义，用户无法改变的模式，虚拟仪器技术给用户一个充分发挥自己的才能、想象力的空间。用户（而不是厂家）可以随心所欲地根据自己的需求，设计自己的仪器系统，满足多种多样的应用需求。虚拟仪器系统概念是对传统仪器概念的重大突破，是计算机系统与仪器系统技术相结合的产物。它利用计算机系统的强大功能，结合相应的硬件，大大突破传统仪器在数据处理、显示、传送、处理等方面的限制，使用户可以方便地对其进行维护、扩展、升级等。 虚拟仪器技术已成为测试、工业I/O和控制和产品设计的主流技术，随着虚拟仪器技术的功能和性能已被不断地提高，如今在许多应用中它已成为传统仪器

LABVIEW智能仪器与仪表综合设计

智能仪器与仪表综合设计 班级： 姓名： 学号： 指导教师：张立新冯璐于静撰写日期： 2013年 6月 7日

摘要 虚拟仪器是将仪器技术、计算机技术、总线技术和软件技术紧密地融合在一起，利用计算机强大地数字处理能力实现仪器地大部分功能，打破了传统仪器地框架，形成地一种新地仪器模式 . 本设计采用研华数据采集卡，运用虚拟仪器及其相关技术于温度采集系统地设计.该系统具有数据同时采集、采集数据实时显示、存储与管理、报警记录等功能 本文首先概述了测控技术和虚拟仪器技术，探讨了虚拟仪器地总线及其标准、框架结构、LabVIEW 开发平台，然后介绍了数据采集地相关理论，在分析本系统功能需求地基础上，介绍了程序模块化设计中用到地技术，最后给出了本设计地前后面板图 . 关键字：虚拟仪器；数据采集； LabVIEW

目录 第一章绪论 (1) 1.1引言 (1) 1.2课程设计背景 (1) 第二章虚拟仪器介绍 (3) 2.1虚拟仪器地概念与特点 (3) 2.2虚拟仪器地应用 (4) 第三章LABVIEW 语言及功能简介 (5) 3.1L AB VIEW 语言概述 (5) 3.2L AB VIEW 语言地特点 (6) 3.3虚拟仪器地软件开发平台L AB VIEW (7) 第四章数据采集系统 (8) 4.1数据采集系统地结构原理 (8) 4.2数据采集系统设计地基本原则 (9) 第五章基于LABVIEW 地温度采集系统 (10) 5.1 程序前面板地介绍以及运行情况 (11) 5.2程序后面板地介绍以及设计情况 (12) 心得体会 (14) 参考文献 (15) 附录I (16) 附录n (17)

虚拟仪器labview介绍.doc

虚拟仪器工程平台LabVIEW介绍 文章发表于：2008-05-19 21:48 虚拟仪器是一种全新的仪器概念，在自动化检测领域的应用正方兴未艾，而NI（National Instruments）公司的实验室虚拟仪器工程工作平台LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是科学家和工程师们进行虚拟仪器应用开发的首选工作平台。为了介绍虚拟仪器和LabVIEW的一些相关背景知识，本文将自己本科毕业设计论文中的一部分作了少许改动呈现于此（呵呵，其实是偷懒），希望能给未接触过虚拟仪器和LabVIEW的人一些感性认识。 一、虚拟仪器 1、传统电子仪器的弱点 传统电子仪器主要由三大模块组成：即对被测信号的采集与控制、分析与处理、测量结果的表达与存储。传统电子仪器的这些功能块都是以硬件或者固化的软件的形式存在的，因此具有以下弱点：（1）灵活性和可扩展性差：传统电子仪器是一套自封闭系统，具有固定的用户界面、组成模块和数据处理功能。例如仪器面板由固定的输入、输出信号接插件、旋钮、按钮、显示仪表、显示面板等组成，仪器内部由传感器、信号处理器、A/D和D/A转换器、微处理器、存储器和内部总线等专门化的电路组成。然而，用户有时只需要用到仪器中的一小部分功能，或者作其他功能使用时却达不到所需指标，而用户无法改动厂家固定好的仪器模块，灵活性和可扩展性差。 （2）成本高，技术更新慢：传统电子仪器价格昂贵，动辄几十万上百万人民币。开发周期长，技术更新慢，而且存在元器件老化等问题，维护费用高，使用寿命短。 （3）数据显示、分析和存储功能不够强大：传统电子仪器的图形显示界面比较小，依靠人工读取数据，从中获得的信息量小。由于硬件设备的限制，往往无法实现更灵活、更特殊的数据分析功能，更难以进行数据编辑、存储、打印等功能。 2、虚拟仪器的概念 如上所述，传统电子仪器存在的诸多弱点使传统仪器已渐渐不能满足工业自动化和测量领域的需要。随着计算机技术日新月异的飞速发展，计算机强大的数据处理能力使得它的应用范围越来越广。1986年，美国NI公司（National Instruments）提出虚拟仪器的概念，以“软件即仪器”为口号，彻底打破了传统电子仪器只能由生产厂家定义，用户无法改变的局面，从而引起仪器和自动化工业的一场革命。 简单地说，虚拟仪器技术就是利用计算机技术实现的对测控系统的抽象。平常使用的示波器、数字万用表、信号发生器、数据记录仪，以及传感器等传统仪器，都可使用通用计算机和专用的控制器和显示器来模拟，实现向虚拟仪器的转变。例如图1就是一个虚拟仪器正在运行时的截图，从外观看与实际仪器无二：

虚拟仪器软件LabVIEW与数据采集

文章编号:100021220(2001)0420501203 收稿日期:2000203230　作者简介:陈敏,硕士,讲师,主要研究方向为人工智能与系统仿真. 虚拟仪器软件LabV IE W 与数据采集 陈　敏　汤晓安 (国防科学技术大学　湖南长沙410073) 摘　要:本文在介绍最新技术—虚拟仪器及其开发环境L abV IE W 特点的基础上,分析了L abV IE W 中的数据采集技术,并给出了数据采集应用实例.应用表明,L abV IE W 用于常规的数据采集、测试、测量等任务,可以减少系统的开发时间,同时也提高了编程效率. 关键词:虚拟仪器;L abV IE W ;数据采集分类号:T P 274 文献标识码:A 1　引言 现代电子技术和计算机技术的迅猛发展和普及应用,使得自动化测试与电子测量仪器这个技术领域发生了革命性的变化.尤其是近年来美国国家仪器公司的创新产品—图形化编程环境L abV IE W 的出现,使得"虚拟仪器"的思想为工业界所接收."软件就是仪器"最本质地刻画了虚拟仪器的特征,它更多地强调了软件在仪器设计中的作用. 所谓虚拟仪器,就是在通用计算机平台上,用户根据自己的需求定义和设计仪器的测试功能,其实质是将传统仪器硬件和最新计算机软件技术充分结合起来,以实现并扩展传统仪器的功能. 与传统仪器相比,虚拟仪器在智能化程度、处理能力、性能价格比、可操作性等方面都具有明显的技术优势. 目前国际上应用最广的虚拟仪器开发环境首推美国N I 公司(N ati onal Instrum ents Co rp .—国家仪器公司)的L ab 2V IE W 和H P 公司(惠普公司)的V EE 这两种软件.其中, V EE 主要面向仪器控制;而L abV IE W 功能相对更强、 更全面. 2　虚拟仪器开发环境—LabV IE W L abV IE W (L abo rato ry V irtual Instrum ent Engineering W o rkbench )主要用于仪器控制、 数据采集、数据分析等领域.作为V X I p lug&p lay 联盟的发起人之一,N I 公司一直致力于 虚拟仪器的研究开发工作,到目前已经推出了几种版本的虚拟仪器集成开发环境和多种独立的虚拟仪器产品.近几年还开发了基于PC (ISA )总线和V X I 总线的数据采集模板系列,作为虚拟仪器平台的硬件支持. L abV IE W 是一种基于图形编程语言(G 语言)的开发环境.它与C 、Pascal 、Basic 等传统编程语言有着诸多相似之处,如,相似的数据类型、数据流控制结构、程序调试工具,以及层次化、模块化的编程特点等.但二者最大的区别在于:传统编程语言用文本语言编程;而L abV IE W 使用图形语言(即,各 种图标、图形符号、连线等)以框图的形式编写程序.用L ab 2V IE W 编程无需具备太多编程经验,因为L abV IE W 使用的都是测试工程师们熟悉的术语和图标,如各种旋钮、开关、波形图等,界面非常直观形象,因此L abV IE W 对于没有丰富编程经验的测试工程师们来说无疑是个极好的选择. L abV IE W 包含丰富的函数库和子程序库,适用于W in 2dow s 3.1、W indow s 95、W indow s N T 、M acinto sh 、U nix 等多种不同的操作系统平台.L abV IE W 也拥有大量由N I 公司或第三方公司提供的、非常实用的支持软件:如,A pp licati on Builder (用于产生可执行文件)、SQL Too lk it (用于将L ab 2V IE W 程序与本地或远程数据库相连)等.这些特性为L ab 2V IE W 环境下应用程序的开发提供了方便. L abV IE W 是一个功能强大的集成开发环境,它完整地集成了与GP I B 、V X I 、R S 2232、R S 2485和内插式数据采集卡等硬件的通讯.L abV IE W 还具有内置程序库,提供了大量的连接机制,通过DLL s 、共享库、OL E 等途径实现与外部程序代码或软件系统的连接. 使用L abV IE W 开发环境,用户可以创建32位的编译程序,从而为常规的数据采集、测试等任务提供了更快的执行速度.L abV IE W 是真正的编译器,用户可以创建独立的可执行程序,能够脱离开发环境而单独运行. 一个L abV IE W 程序包括三个主要部分:前面板、框图程序、图标 接线端口.前面板是L abV IE W 程序的交互式图形化用户界面,用于设置用户输入和显示程序输出(其中,用于让用户输入数据到程序中的控件称为"控制量";用于显示程序输出的控件称为"指示量"),目的是仿真真实仪器的前面板.框图程序则是利用图形语言对前面板上的控制量和指示量进行控制.图标 接线端口用于把L abV IE W 程序定义成一个子程序,以便在其它程序中加以调用,这使L abV IE W 得以实现层次化、模块化编程. 3　LabV IE W 中的数据采集 　第22卷第4期 2001年4月 小型微型计算机系统M I N I -M I CRO SYST E M V o l 122N o 14　 　A p r .2001

虚拟仪器——LABVIEW课程设计报告

) 课程设计任务书 课程名称：虚拟仪器 ？ 题目：基于声卡的音频采集分析仪与信号发生器设计 学院：环化学院系：化工系 专业：测控技术与仪器 班级： 学号： 学生姓名： } 起讫日期： 17 ~ 18 周 指导教师：职称：中级 系分管主任：刘雷

审核日期： 一、课程设计的要求和内容（包括原始数据、技术要求、工作要求） * 虚拟仪器技术是测试技术和计算机技术相结合的产物，它融合了测试理论、仪器原理和技术、计算机接口技术、高速总线技术以及图形化软件编程技术于一身，实现了测量仪器的集成化、智能化、多样化及可编程化，本课程设计的任务是帮助学生学习和了解虚拟仪器的原理及开发技术，掌握虚拟仪器软件平台LabVIEW的基本的编程方法及调试技术，并结合计算机声卡来完成一个信号发生器与时频分析仪的设计。 具体要求与内容： 1. 具备数字存储示波器、信号发生器和信号分析仪三个主要功能模块； | 2. 可以通过前面板交互界面实现示波器与信号发生器功能切换； 3. 采集数据可以在单次和连续两种方式进行切换，采集的数据可以进行存储，类型可以在WAV、BIN和TXT三种类型进行切换，数据存储要求用子VI实现； 4. 对于信号发生器，要求可以叠加各种噪声，要求可以改变信号相关参数，同时能够实现两个以上信号叠加为一个复合信号； … 5. 时频分析仪应该能够完成大部分时域和频域分析，可实现信号分析前的加窗或滤波器操作，可以对原始数据和结果数据进行保存，示波器的各个参数灵活可调并且可以将已存数据重新载入进行分析观察。对于音频信号可以选择性的进行播放。

` 基于声卡的音频采集分析仪与信号发生器设计： 摘要：要在LABVIEW环境中进行对声卡采集编程，就是运用常用周期信号及测试领域特殊信号的双通道模拟输出。由于专用数据采集卡成本比较昂贵、而且和计算机兼容性比较差等缺点，这个论文就是应用性能良好、价格低廉的计算机声卡设计一套基于 LabVIEW 的信号采集分析系统。该系统具有双通道、高保真、22K 甚至 44KHz 的采样率，实现了音频信号的实时采集、实时存储、回放、信号分析（时域分析和频域分析）等多种功能。实验结果表明：该设计方案具有设计简便、成本低、通用性高、扩展性好、界面大方简洁等优点，可广泛应用于工程测量和科学实验室等环境。 》 关键词：声卡；数据采集；虚拟仪器；LabVIEW ； 引言：数据采集是信号分析与处理的一个重要环节，在许多工业控制与生产状态监控中，都需要对各种物理量进行数据采集与分析。但是，专用数据采集卡的价格一般比较昂贵，而我们PC机的声卡就是一个很好的双通道数据采集卡。实际测量中，在满足测量要求的前提下，可以充分利用计算机自身资源，完成数据采集任务，从而节省成本。 虚拟仪器是基于计算机的软硬件测试平台。虚拟仪器技术的优势在于可由用户定义自己的专用仪器系统,且功能灵活,很容易构建,所以应用面极为广泛。目前应用最广、发展最快、功能最强的图形化软件集成开发环境是美国国家仪器公司的创新软件产品[1]。它是将仪器装入计算机中, 以通用的计算机