基于LabVIEW的虚拟仪器技术研究与应用

基于LabVIEW的虚拟仪器技术研究与应用

李绍稳1袁媛2汪伟伟2房文娟2

（1安徽农业大学信息学院 2安徽农业大学园艺学院，安徽合肥 230036）

摘要：LabVIEW被认为是虚拟仪器技术最有影响力和发展前景的软件平台。本文阐述了LabVIEW 虚拟仪器的设计原理，详细介绍了LabVIEW的发展历程和研究进展，并举例介绍其应用现状。最后对基于LabVIEW虚拟仪器技术的前景做出展望。

关键词：LabVIEW 虚拟仪器发展历程研究进展应用现状

1引言

在这个信息技术日新月异的时代，利用计算机和网络等技术对传统产业进行改造已是大势所趋。虚拟仪器技术正是计算机技术及网络通信技术与传统仪器技术融合的产物。美国国家仪器公司（National Instruments，简称NI）于20世纪80年代中期，首先提出了“软件就是仪器（The Software is the Instrument）”这一虚拟仪器新概念。所谓的虚拟仪器（Virtual Instrument，简称VI），就是在以计算机为核心所组成的硬件平台上，利用其显示功能虚拟仪器控制面板，测试分析功能由软件实现的一种计算机仪器系统。虚拟仪器技术充分利用了最新的计算机技术来实现和扩展传统仪器的功能，一直成为发达国家自动测控领域的研究热点。虚拟仪器的核心是仪器软件化设计理念。近年来，世界各国的许多大型自动测控和仪器公司均相继研制了为数不少的虚拟仪器开发软件平台，如美国HP 公司的HP－VEE与HP－TIG，Tektronix公司的Ez－Test和Tek－TNS，以及HEM Data公司的Snap －Master平台等，但最早和最具影响力的要数NI公司的LabVIEW开发环境。

LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench，实验室虚拟仪器集成环境）是NI公司推出的具有革命性的图形化虚拟仪器设计平台，它内置信号采集、测量分析与数据显示功能，摒弃了传统开发工具的复杂性，在提供强大测控功能的同时，还保持系统的灵活性，让您可以无缝地集成一套完整的应用方案[1]。虽然只有近二十年的发展史，可它已经渗透到各行各业，成为科学家和工程师们进行自动测控与仪器应用开发的首选工具。本文就LabVIEW虚拟仪器技术的研究、现状及发展前景作一个概述。

2LabVIEW虚拟仪器设计原理

虚拟仪器系统一般由硬件和软件组成，硬件是虚拟仪器的基础，而软件是实现虚拟仪器的关键，任何用户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和规模。虚拟仪器技术的出现，开辟了用户自主设计仪器的新时代，为各层次设计者提供了广阔的思维空间。可以说，计算机是虚拟仪器的心脏，软件是虚拟仪器的灵魂。所以，计算机硬件技术和软件技术的发展都是推动虚拟仪器技术发展的决定性因素。构造一个虚拟仪器系统，基本硬件确定以后，就可通过不同的软件实现不同的功能。所以，提高计算机软件编程效率就成了一个非常现实的问题。

2.1虚拟仪器系统的硬件构成

虚拟仪器系统的硬件主要是由个人计算机或者工作站和硬件接口模块组成。其中计算机是主体，主要用来提供实时高效的数据处理性能。硬件接口模块包括仪器硬件和各种通用接口总线，主要用来采集、传输信号。仪器硬件如各种传感器、插入式数据采集卡（DAQ）、信号调理器等。通用接口总线用来把独立的仪器连接到计算机上，如RS232串行总线、GPIB通用接口总线、USB通用串行总线、VXI总线和PXI总线等，可以借不同接口总线的沟通，将虚拟仪器、带接口总线的各种电子仪器或各种插件单元调配并组建成为中小型甚至大型的虚拟仪器自动测试系统。因此计算机和硬件接口模块组成了虚拟仪器测试硬件平台的基础。目前较为常用的虚拟仪器系统是数据采集卡系统、GPIB仪器控制系统、VXI仪器系统以及这三者之间的任意组合。

2.2LabVIEW虚拟仪器应用程序的构成

LabVIEW是NI公司推出的一种基于图形的开发、调试和运行程序的集成化环境，是目前国际上唯一的编译型图形化编程语言。它把复杂、烦锁、费时的语言编程简化成用菜单或图标提示的方法选择功能(图形)，再用线条把各种功能(图形)连接起来。LabVIEW中编写的源程序，很接近程序流程图。所以，只要把程序流程框图画好了，程序也就差不多编好了。

LabVIEW图形编程语言中的基本编程单元是VI（Virtual Instrument，虚拟仪器），VI包括三个部分：前面板（Front Panel）、框图程序（Block Diagram）和图标（Icon）／连接器（Connector）。前面板既接受来自框图程序的指令，又是用户与程序代码发生联系的窗口。这个窗口模拟真实仪表的前面板，用于设置输入和观察输出，输入量称为控件（Controls），输出量称为指示器（Indicators）。当把一个控件或指示器放到前面板上时，框图中相应地放置一个端子（Terminals），这个端子不能随意被删除，只有删除它对应的控件或指示器时它才随之一起被删除。用户可以使用多种图标，如旋钮、开关、按钮、图表、文本框、图形等，使前面板易看易懂。图1示意了一个利用公式产生波形图的程序（Waveform Generation Using Formula.vi）的前面板。

每一个VI程序的前面板都对应着一段框图程序。框图程序用LabVIEW图形编程语言编写，可以把它理解成传统程序的源代码。所有VI源程序的框图都是由节点（Nodes）、端子、图框和连线（Wires）四种元素构成。其中，端子被用来同程序前面板的控件和指示器传递数据，节点被用来实现函数和功能调用，图框被用来实现结构化程序控制命令，而连线代表程序执行过程中的数据流，定义了框图内的数据流动方向。编制框图程

图1利用公式产生波形图的程序的前面板

序时，从功能模板中选择需要的节点图标或图框，将之置于窗体面板上适当的位置，然后用连线连接它们及框图中的端子即可。在彩色监视器上，每种数据类型以不同的颜色和线形强调显示。上述利用公式产生波形图的程序的框图程序如图2。

图2利用公式产生波形图的程序的框图程序

图标/连接器是子VI被其它VI调用的接口。图标是子VI在其他程序框图中被调用的节点表现形式，而连接器则表示节点数据的输入/输出口，就象函数的参数。用户必须指定连接器端口与前面板的控件和指示器一一对应。图3是利用公式产生波形图的程序的图标和连接器。连接器一般情况

下隐含不显示，除非用户选择打开观察它。

图3 利用公式产生波形图的程序的图标和连接器

2.3LabVIEW虚拟仪器的特点

LabVIEW给用户提供了一个理想的程序设计环境和虚拟仪器开发平台，面向的是没有编程经验的用户（尤其是不熟悉C语言或Basic语言的用户），而不是编程专家，它使得科研和工程人员可以摆脱对专业编程人员的依赖。因此LabVIEW适合于从事科研、开发的科学家和工程技术人员，被誉为工程师和科学家的语言。作为一种高水平的程序设计语言，同传统的编程语言相比，可以节省大约80% 的程序开发时间，而其运行速度却几乎不受影响，体现了极高的效率。

LabVIEW以其直观简便的编程方式、众多源码级的设备驱动程序、多种多样的分析与表达功能支持，满足用户的不同需求。其特点主要体现在以下几个方面：①LabVIEW不同于基于文本的编程语言（如VB和VC），它是一种完全图形化编程语言——通常称为G编程语言（Graphical Programming Language），用图标代替文本代码创建应用程序，简明直观、易学易用。②LabVIEW的前面板是模拟真实仪表的前面板，但是它的功能却是真实的，能够代替实际的仪器发挥作用。③LabVIEW使用数据流程序模式，可同时执行多个LabVIEW子程序。④LabVIEW中的VI具有模块化结构和层次化结构，每一个VI可以单独执行，或者被其他程序当作子VI来调用。⑤LabVIEW 提供了各种各样的、功能强大的虚拟仪器集成函数库和专用程序，以便用户能够快速组建自己的应用系统。⑥LabVIEW提供DLL接口、CIN（C Interface Node）节点，使得其成为一个开放的开发平台；还直接支持动态数据交换（DDE）、结构化查询语言（SQL）、TCP和UDP网络协议等。⑦LabVIEW采用编译方式运行32位应用程序，解决了用解释方式运行程序的其它图形化编程平台运行速度慢的缺陷。⑧支持多种操作系统平台，如Macintosh、Power Macintosh、HP－UX、Sun SPARC、Windows 3.X/98/2000/NT等。在以上任何一个平台开发的LabVIEW应用程序都可以直接移植到其它平台上。3基于LabVIEW的虚拟仪器技术发展历程与研究进展

进入80年代，计算机在测试与控制领域应用越来越多，NI的工程师们意识到：需要一种强大的软件平台，让用户通过他们的计算机获得更简单有效的测试与控制。苹果公司的Macintosh为这种即将诞生的图形化软件语言提供了一个最好的环境：G语言。不久后，也就是1983年6月，NI 为基于计算机的测量和自动化开发出的一个软件包——LabVIEW问世。它的目标是简化程序的开发工作，让工程师和科学家能充分利用PC机的功能，快速简便地完成自己的工作[2]。1986年10月推出的LabVIEW 1.0 For Macintosh引发了仪器工业的革命。1990年1月，Macintosh机的第二版推出，它提供了图形编译功能，使得LabVIEW中的VI可以与编译C语言一样的速度运行。1992年，LabVIEW的多平台版本问世，使其可以在Macintosh、Microsoft Windows环境以及Sun Solaries等平台上运行。1993年10月，LabVIEW 3.0版本开发完成，同时提供给用户的是一个应用系统生成器（Application Builder），它使得LabVIEW的VI变成一个可以独立运行的程序[3]。为了支持更多的操作系统平台，1994年4月，LabVIEW for Windows 32推出，紧接着在同年10月又推出了LabVIEW for power Macintosh。1995年10月，LabVIEW for Windows 95开发成功。1997年5月，LabVIEW 4.0版本问世。1998年2月，版本升级到LabVIEW 5.0 。1999年2月，LabVIEW for Linux问世，同年NI公司推出了基于Windows 95/Windows NT4.0的LabVIEW 5.1，它特别增加了网络功能，借着

它的新NI DataSocket技术，用户可与其Internet启动应用程序共用数据，不用担心网络协议或数据格式，从而提高了开发网络应用程序的能力。2000年8月LabVIEW 6i 问世，不仅适用于更多的操作系统平台，而且将智能化测量与控制技术进一步扩展到了Internet网。2001年12月，版本升级到LabVIEW 6.1。2003年5月，NI公司推出了LabVIEW 7 Express版本，这是该公司LabVIEW图形化编程语言全系列产品的一次重要升级。它极大地简化了测量和自动化应用任务的开发，同时还将LabVIEW使用范围进行了扩充。其新特性包括Express VI（虚拟仪器程序）和交互式仪器控制与数据采集，并新增RT（实时）、FPGA和PDA模块。一年后，LabVIEW 7.1迅速推出，它将Express 技术扩展到自动化测量技术和RT应用系统中。

经过二十多年的发展，现在的LabVIEW已经成为一个功能强大而又灵活的虚拟仪器和分析软件应用开发工具。基于LabVIEW的虚拟仪器技术的研究是虚拟仪器适应形势发展的必然要求。随着近年来互联网技术的发展，虚拟仪器网络化已经成为研究的热点之一。虚拟仪器不再局限于一台独立的PC机，仪器使用联接功能来分配工作任务变得越来越普遍，最典型的例子就是超级计算机、分布式监控设备及数据/结果远程可视化。另外，商业计算机（PC机）技术开始逐渐与嵌入式系统融合，虚拟仪器的功能也在进一步扩展，包括了更多嵌入式和实时功能。随着消费者对智能型汽车、电器和住宅等消费品需求的增加，嵌入式系统仍然会保持迅猛的发展势头。它的发展促进虚拟仪器实用性的开发，使其能应用到更多不同的领域中。下一代虚拟仪器将能够快速方便地与蓝牙（Bluetooth）、无线以太网和其他标准的网络技术融合。此外，虚拟仪器软件还要能更好的描述与设计分布式系统之间的定时和同步关系，以便帮助用户更快速地开发和控制这些常见的嵌入式系统[4]。

4基于LabVIEW的虚拟仪器技术应用现状

LabVIEW自诞生以来，在研发设计、实验测试验证、生产测控等方面取得了广泛的应用，遍布电子、机械、通信、汽车制造、生物、医药、化工、科研、教育、军事等诸多行业领域。从交通监控系统到大学实验室，从部件自动测试到工业过程控制都有LabVIEW的存在，尤其在测试与测量领域，LabVIEW更是成为工业标准，其国际市场的占有率高达65％，远远超过了其竞争对手[5]。这些都充分表明LabVIEW应用的广泛性和实用性。

目前，虚拟仪器在发达国家中的设计、生产、使用已经十分普及。在美国，虚拟仪器系统及其图形编程语言已作为各大学理工科学生的一门必修课程。美国斯坦福大学的机械工程系要求三、四年级的学生在实验时应用虚拟仪器进行数据采集和实验控制。美国Geomatica公司利用基于LabVIEW的虚拟仪器技术开发的一套AgriMate自动灌溉系统，已成为当地农民监控用水、降低费用的有效工具[6]。阿尔卡特公司采用LabVIEW在很短的时间里开发了一套自动测试平台，用于测量Litespan系统中ISDN电话设备的比特误码率（BER）。挪威CARDIAC公司开发的基于LabVIEW 平台的测试海洋石油、大气、水流的MPFM系统[7]已经成功应用。在欧洲外壳石油钻探平台，LabVIEW 实时软件运行在紧凑型FieldPoint I/O模块上，测量石油和天然气的压力和液位[8]。

我国虚拟仪器的设计、生产、使用起步不久。从90年代开始，国内的一些大学相继开展了虚拟仪器系统的研究与开发工作，如：清华大学、哈尔滨工业大学、重庆大学、国防科技大学、成都电子科技大学、中国科技大学等[9]。现在，国内已经有不少公司、科研院所进行虚拟仪器技术的研究。清华大学用G语言和虚拟仪器提升电工实验教学水平，改善了实验条件；该校机电系以LabVIEW 6i 软件为平台，采用NI公司的多功能数据采集卡，并结合自行研发的采集装置，开发了一套具有采集分析和特征提取功能的先进脑电模型信号测量系统。相比以前的利用A/D转换器与计算机进行并口

通讯的方式，大大减少了开发周期，提高了测量质量，而且界面美观、接口方便。中国科学院构建了基于LabVIEW的同步辐射实验系统。系统应用表明，G语言有利于实验室标准化和实验系统的持续发展更新，非常适用于同步辐射这种大型综合实验。上海毛麻科学技术研究所应用NI的DAQ和LabVIEW，构建了数据检测处理系统，用于服装面料的质量测定。从1998年投入使用以来，提高了整个质量测定系统的精确度和稳定性。上海法雷奥汽车电机雨刮系统有限公司利用LabVIEW和NI 公司的数据采集卡，研制了一套在线检测系统，已成功地应用到大众宝来A4轿车雨刮器电机生产中，在线测试电机电性能及电机振动量，同时进行测试数据存储及条形码打印。上海聚星仪器有限公司是NI在中国的联盟商之一（VI Service Network），致力于汽车电子、电信产品的测试与测量，运用LabVIEW和NI-DAQmx，仅仅在一个月的时间内就完成支持2.5G手机的整个EDGE测试系统的集成。解决方案与原先的传统解决方案相比，成本降低了将近一半，同时使测试能力得到大大扩展。THOMSON SDM在深圳的公司，利用NI公司的温度模块(FP-TC-120)和湿度模块(FP-AI-111)作为硬件，LabVIEW 6.1作为软件支持，动态实时地监控公司内二十多个试验箱内的交变温湿度。广西省也有利用LabVIEW开发平台，实现农作物繁育环境监测自动化、数据记录无纸化和参数统计图表化的试验案例。目前在诸多成功案例中，有不少正在向商业化发展。

5前景

LabVIEW作为一个功能强大的图形化编程软件，是开发虚拟仪器的一种方便快捷的工具。作者认为，基于LabVIEW的虚拟仪器技术将沿着高性能、多功能、集成化和网络化方向发展。首先，性能将进一步提高。为了满足不同领域、不同用户的需求，LabVIEW的性能将不断增强，实时性也将越来越好。其次，目前虚拟仪器硬件和软件都制定了开放的工业标准，使得资源的可重复利用率提高，功能易于扩展，生产、维护和开发的费用降低，这些非常有利于LabVIEW应用范围的扩大。最后，随着Internet技术的发展，基于LabVIEW的虚拟仪器技术也必将朝着网络化方向发展。未来，网络化虚拟仪器将有无限的发展前景。继“计算机就是仪器”、“软件就是仪器”概念之后，“网络就是仪器”的提法也已出现，它确切地概括了仪器的网络化发展趋势[11]。利用网络和虚拟仪器技术建立设备远程监测及故障诊断系统是一个新的发展方向，它采用LabVIEW构造虚拟仪器的平台，再结合其它相关的技术如DataSocket技术和底层传输协议（TCP，UDP，DDE，PPC或Appleevent）编程等来实现远程网络监测与诊断。目前这一技术已经取得一定成果，远程联网监测分析技术也越来越得到重视。

基于LabVIEW的虚拟仪器技术还在向更广泛的领域发展。作者认为，把LabVIEW虚拟仪器技术应用到农业领域也有很大的发展空间。国外已经有在农业上应用的成功案例，国内目前应用的还很少，大多处于研究试验阶段。例如，利用LabVIEW开发农业气象实时监测系统，可以及时采集各种气象环境数据，为农业天气及灾害预报、病虫害预测预报以及农作物的栽培管理提供及时准确的信息。自动化、智能化、网络化和数字化将是今后农业发展的主要方向之一，而基于LabVIEW的虚拟仪器技术正是适应了这种现代农业的发展要求。因此，它将会在现代农业测试、农业自动化和农业信息化方面有所突破和发展。

参考文献

[1] https://www.sodocs.net/doc/e115011075.html,/aap/zhs/

[2]https://www.sodocs.net/doc/e115011075.html,/t_article/list.asp?indexid=1373

[3]刘仁普, 左毅. 仪器开发系统的新纪元——LabIEW软件系统. 电子科技导报，1995, (11)：32－35

[4] 虚拟仪器白皮书，NI公司，2003

[5] 王瑞林. 虚拟仪器技术在我国的应用前景. 新疆大学学报（理工版），2001，18（1）：27－30

[6]https://www.sodocs.net/doc/e115011075.html,/nic/netstudy/wsjs/tongxin/yibiao/005.htm

[7] National Instruments. LabVIEW—Virtual Instrument Tools for C/C++，1996，1－10

[8]https://www.sodocs.net/doc/e115011075.html,/internetshiyanshi/new%20techknowlege/IO%20mokuaiweixinghua.htm

[9] https://www.sodocs.net/doc/e115011075.html,

[10]https://www.sodocs.net/doc/e115011075.html,/html/tradeinfo/html/2003/12/19/2372.html

[11]https://www.sodocs.net/doc/e115011075.html,/html/001/002/002/31142.htm

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

虚拟仪器技术的现状及发展前景

labview的现状及发展前景

一、概述 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labview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labview。 labview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。 labview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。 labview系统可以广泛地应用在通讯、自动化、半导体、航空、电子、电力、生化制药、和工业生产等各种领域。 二、构成与特点 现有的labview系统按硬件工作平台主要可分为基于PC总线的虚拟仪器、基于VXI的虚拟仪器、基于PXI的虚拟仪器，所应用场合不同各有其特点。 虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。灵活高效的软件能帮助您创建完全自定义的用户界面，模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成，标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。这也正是NI近30年来始终引领测试测量行业发展趋势的原因所在。只有同时拥有高效的软件、模块化I/O硬件和用于集成的软硬件平台这三大组成部分，才能充分发挥虚拟仪器技术性能高、扩展性强、

虚拟仪器技术Labview 课程实验报告

Labview 课程实验报告 学院：电气工程 专业：建筑电气与智能化 姓名：杨震 班级：建电122 学号：1212062056 指导老师：茅靖峰

第一部分基础题 1、用LabVIEW的基本运算函数编写以下算式的程序代码： （前面板） （程序框图） 该程序要求用labview基本运算函数编写算式的程序代码，在前面板上我添加了两个数值显示控件用以显示两个算式的运算结果；在程序框图中运用软件自带的加、减、乘、除运算进行组合从而表示算式，再结果的后面加上一个双精度浮点数函数将程序运算结果强制转换后输入到显示控件中得到结果。

2、利用摄氏温度与华氏温度的关系°C=5(°F-32)/9编写一个程序求华氏度(°F)为32°,64°,4°,6.98°,6°,104°,212°时的摄氏温度。 （前面板） （程序框图） 该程序要求转换华氏度对应的摄氏度，本质上是对数据进行运算。在前面板上创建两个数组一个是数值输入数组用以输入华氏度的值，一个是数值显示数组用以显示对应的摄氏度的值。在程序框图中加入For循环将公式节点放入For循环中在公式节点上添加一个输入和一个输出分别连接两个数值控件，最后在公式节点中编辑二者运算关系完成设计。

3、用数组创建函数创建一个二维数组显示件，成员为： 1 2 3 4 5 6 2 3 4 5 6 1 3 4 5 6 1 2 4 5 6 1 2 3 编程将上述创建的数组转置为： 1 2 3 4 2 3 4 5 3 4 5 6 4 5 6 1 5 6 1 2 6 1 2 3 （前面板） （程序框图） 先在前面板中创建二维数组用以存放生成的数组元素数组为显示型控件，通过观察我们发现题目中的数组第一行为1-6顺序的六个元素从一开始后逐一加一，第二行则是5个数组元素平移，第三行为4个以此类推第四行3个所以我们在程序框图中用For循环和加一来生成第一行数组For循环的循环次数为六次，第二行数组则在第一行数组的基础上运用一维数组平移函数平移5位的到，以此类推生成四行数组，再使用数组生成函数生成二维数组输出到显示数组中显示出来，至于数组的转置直接运用数组转置函数得到，在该函数的输出端口右键创建显示控件。在前面板中调整创建的显示控件以确保显示所有转置的数组，实验完成。

虚拟仪器技术实验报告

成都理工大学工程技术学院 虚拟仪器技术实验报告 专业: 学号: 姓名: 2015年11月30日

1 正弦信号的发生及频率、相位的测量实验内容： ●设计一个双路正弦波发生器，其相位差可调。 ●设计一个频率计 ●设计一个相位计 分两种情况测量频率和相位： ●不经过数据采集的仿真 ●经过数据采集〔数据采集卡为PCI9112〕 频率和相位的测量至少有两种方法 ●FFT及其他信号处理方法 ●直接方法 实验过程： 1、正弦波发生器，相位差可调 双路正弦波发生器设计程序：

相位差的设计方法：可以令正弦2的相位为0，正弦1的相位可调，这样调节正弦1的相位，即为两正弦波的相位差。 2设计频率计、相位计 方法一：直接读取 从调节旋钮处直接读取数值，再显示出来。 方法二：直接测量 使用单频测量模块进行频率、相位的测量。方法为将模块直接接到输出信号的端子，即可读取测量值。 方法三：利用FFT进行频率和相位的测量 在频率谱和相位谱上可以直接读取正弦信号的主频和相位。 也可通过FFT求得两正弦波的相位差。即对信号进行频谱分析，获得信号的想频特性，两信号的相位差即主频率处的相位差值，所以这一方法是针对单一频率信号的相位差。 前面板如下：

程序框图： 2幅频特性的扫频测量 一、实验目的 1、掌握BT3 D扫频仪的使用方法。 2、学会用扫频法测量放大电路的幅频特性、增益及带宽。 二、工作原理 放大电路的幅频特性，一般在中频段Ｋ中最大，而且基本上不随频率而变化。在中频段以外随着频率的升高或降低，放大倍数都将随之下降。一般规定放大电路的频率响应指标为3dB，即放大倍数下降到中频放大倍数的70.7%，相应的频率分别叫作下限频率和上限频率。上下限频率之间的频率范围称为放大电路的通频带，它是表征放大电路频率特性的主要指标之一。如果放大电路的性能很差，在放大电路工作频带内的放大倍数变化很大，则会产生严重的频率失真，相应的

《虚拟仪器设计实验》实验二

实验二、程序结构的使用 一、实验目的 掌握条件结构、循环结构、移位寄存器、顺序结构的使用； 二、实验内容 设计使用循环结构、条件结构、顺序结构控制程序运行的虚拟仪器。具体内容如下：1．求一个数的平方根，当该数大于等于0时，输出开方结果；当该数小于0时，用弹出式对话框报告错误，同时输出错误代码-99999。 2．产生100个随机数并求其最小值和平均值。 3．用随机数（0-1）连续产生0~1的随机数,计算这些随机数平均值达到所用时间。 三、实验步骤 1．求一个数的平方根 启动LabVIEW，打开一个空白的VI。 在前面板窗口适当位置放置一个数值型控制件和一个数值型显示件，并把它们的标签分别修改为“x”和“sqrt(x)”。用编辑文本工具在适当位置，用适当的字体、字号填写实验名称、班级和姓名，图所示前面板供参考。 在框图程序窗口中，从函数模板上找到“大于等于”、“单按钮对话框”，“平方根”和“条件结构”并放置到适当位置，设计框图程序如图所示。 用“姓名实验2-1”为文件名保存你所做工作，如：李红实验。输入x值，运行程序并记录程序运行结果。 图虚拟仪器1的前面板

图虚拟仪器1的框图程序 2．产生100个随机数并求其最小值和平均值 启动LabVIEW，打开一个空白的VI。 在前面板窗口适当位置放置两个数值型显示件，并把它们的标签分别修改为平均值和最小值。用自由“编辑文本”工具在适当位置，用适当的字体、字号填写实验名称、班级和姓名，图所示前面板供参考。 在框图程序窗口中从函数模板上找到“For 循环”并放置到适当位置，为记数端口连接一个32位整型数100；创建两个移位寄存器分别用来从一次循环向下一次循环传递当前最小值和当前随机数累加值；初始化移位寄存器即为移位寄存器左侧端口赋值，设置当前最小值移位寄存器初值为1，当前随机数累加值移位寄存器初值为0，所对应的程序框图如图所示。创建移位寄存器的方法是在循环的左边框或右边框上弹出快捷菜单，然后选择“添加移位寄存器”。 在框图程序窗口中从函数模板上找到“最大值与最小值”、“除”、“加”、“随机数(0~1)函数”，设计框图程序如图所示。

基于虚拟仪器技术的综合测试系统

基于虚拟仪器技术的综合测试系统

基于虚拟仪器技术的综合测试系统 摘要：就目前工业自动控制领域的现状与未来发展趋势,提出了一个基于虚拟仪器技术构建的综合测试系统设计方案。详细论述了以数据采集卡和通用PC机为核心硬件资源,利用LabVIEW语言设计一个综合测试系统的设计思想、结构组成、实现方法和功能。与传统测试系统相比，基于虚拟仪器技术的综合测试系统，具有可操作性强，通用性好，性价比高，功能强大，快捷方便，可实现数据的自动采集和远程在线实时监测的特点，在工程实际中具有广阔的应用前景。 关键字：虚拟仪器, 综合测试, 数据采集卡，LabVIEW Integrated Measurement System Based on Virtual Instrument Technology Que Hao,Yue Rui-hua Abstract：With a View to the present situation and future development of the industrial automatic control domain,the paper provides a design scheme foraintegrated measurement system based on virtual instrument technology.Taking data

acquisition card and generic personel-computer as the primary hardware and using the language LabVIEW to design and development a integrated measurement system,the article discusses in details the system designing idea, frame form, realization method and function. Compared with traditional measurement system, the integrated measurement system based on virtual instrument technology takes on the characteristic of good maneuverability, operation shortcut advantageous, strongly function and can realize automatism data acquisition and remote online condition monitoring, the system has widely applications foreground in practice engineering. Key words:Virtual Instrument, Integrated Measurement, Data Acquisition Card , LabVIEW 1 引言 随着虚拟仪器技术的飞速发展，对测控平台

虚拟仪器的发展及应用

虚拟仪器的发展及应用 摘要：虚拟仪器在各个领域中的应用越来越广泛，主要介绍虚拟仪器的发展过程，虚拟仪器的软件与硬件的基本构成原理，并介绍了一些虚拟仪器的应用。通过介绍，可以断定虚拟仪器有广泛的应用前景，是今后一段时间的发展方向。 关键词：虚拟仪器；测试；采集硬件；算法软件 0引言 由于微电子技术、计算机技术、软件技术、网络技术的高度发展及其在电子 工业测量技术与仪器上的应用，新的测试理论、新的测试方法、新的测试领域以及新的仪器结构不断涌现，在许多方面已经冲破了传统仪器的概念。虚拟仪器就 是其中的一种，虚拟仪器是基于通用PC建立的可编程仪器及仪器系统，就是在 以通用计算机为核心的硬件平台上，由用户设计定义、具有虚拟前面板、测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。在虚拟仪器中，硬件仅仅是为了解决 信号的输入与输出，软件才是整个仪器的关键。用户可以通过软件构造几乎任意 功能的仪器。现在虚拟仪器已得到了广泛应用，并成为当前国内外测试技术领域十分关注的技术热点。 1测量技术的发展过程 1.1传统测试仪器仪表的发展历程 测量仪器是科学技术发展的基础，而科学技术的发展又推动着测量仪器的发 展进程。测量仪器仪表技术发展至今，主要经历了以下几个阶段： (2)以模拟电子技术为基础的模拟式仪表阶段； (3)以数字电子技术为基础，引入了锁相技术、频 (4)以大规模、超大规模集成电路为基础的智能化 仪器仪表阶段。这一阶段是电子仪器领域取得 重大发展的标志性联阶段，在一定时期内曾开 创了现代电子测量、测试技术的先河； (5)以电子测量技术、自动控制技术和计算机技术 的发展相融合为基础的自动测试系统阶段。这是 电子测量技术的又一次飞跃，它真正实现了 高速度、高准确度、多参数和多功能的图1传统仪器仪表的发展进程

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。

虚拟仪器技术现状及发展趋势

虚拟仪器技术现状及发展趋势 摘要 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(Ni公司)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。 虚拟仪器在各个领域中的应用越来越广泛，虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。自1986年问世以来，世界各国的工程师和科学家们都已将NI LabVIEW图形化开发工具用于产品设计周期的各个环节，从而改善了产品质量、缩短了产品投放市场的时间，并提高了产品开发和生产效率。使用集成化的虚拟仪器环境与现实世界的信号相连，分析数据以获取实用信息，共享信息成果，有助于在较大范围内提高生产效率。虚拟仪器提供的各种工具能满足我们任何项目需要。 通过本文的论述，我们可以预见虚拟仪器在未来的测试领域中必然会有很好的发展前景。 关键词：虚拟仪器；测试；采集硬件。

目录 引言 (1) 第一章虚拟仪器概述 (2) 1.1仪器的发展 (2) 1.1.1仪器的发展 (2) 1.1.2 虚拟仪器的发展 (2) 1.2虚拟仪器的分类 (2) 1.3与传统仪器的比较 (3) 第二章虚拟仪器硬件 (4) 2.1传感器及信号调理 (4) 2.1.1放大 (4) 2.1.2 滤波与平滑 (4) 2.1.3 隔离 (4) 2.2DAQ板卡 (5) 2.2.1模拟量输入 (5) 2.2.2 模拟量输出 (5) 2.2.3 数字I/O (5) 2.2.4 定时I/O (5) 第三章虚拟仪器组成 (6) 3.1高效的软件 (6) 3.1.1 概述 (6) 3.1.2 LabVIEW简介 (6) 3.2模块化的I/O硬件 (6) 3.2.1 概述 (6) 3.2.2 DAQ板卡 (7) 3.3用于集成的软硬件平台 (7) 第四章虚拟仪器特点 (8) 4.1 (8) 4.2 (8) 4.3 (8) 4.4 (8) 第五章虚拟仪器的现状及发展趋势 (9) 5.1国外发展情况 (9) 5.2国内发展情况 (9) 5.3虚拟仪器的展望 (9) 结束语 (10) 致谢 (10)

《虚拟仪器设计》课程设计

成绩：《虚拟仪器设计》课程设计 题目：基于LabVIEW的音乐播放器设计 学院精密仪器与光电子工程学院 专业生物医学工程 年级2013级 班级一班 姓名凌伟 学号3013202225 2015年12月26日

目录 1设计目的 (3) 2实施方案 (3) 2.1总体规划 (3) 2.2软件结构设计 (4) 3实验结果 (9) 4总结 (13)

1设计目的 本课题的想法来源于大二第一学期的一门课，叫“面向对象程序设计”，主要内容是应用C++语言编写程序，那时候的期末课程设计我就做的音乐播放器，虽然花费了很多时间，但是最后自己的播放器能运行也是很满足的。于是这次的LabVIEW课程设计打算尝试用另一种编程方式做一个音乐播放器。 本音乐播放器能实现的一些基本功能：打开本地音乐文件、播放音乐、暂停、停止、进度条显示并拖动、音量控制、快进快退、显示当前播放曲目、显示音乐文件路径以及“爱心”流水灯、实时显示当前系统时间等。 另外还有一些功能没能实现，例如将多首歌曲添加到播放列表中，实现上一首、下一首切换；播放音乐时显示歌词；自动切换墙纸等，原因一方面是临近期末时间不够，另一方面是编程能力有限，而且对LabVIEW还比较陌生，不能自如地运用，希望以后有机会能加以改善。 2实施方案 2.1总体规划 该音乐播放器的功能都可以通过软件程序来实现，所以不需要设计硬件结构，只需要一台自带Windows Media Player和LabVIEW应用程序的PC机。在编程时先实现最基本的功能，如打开文件，调用Windows Media Player播放，并将路径和播放曲目显示在前面板上，之后再逐步添加控件实现暂停，停止，音量控制等功能，而流水灯，系统时间和用户指南按钮是在修饰前面板时临时想到的，于是最后就再加入了这些小功能。 主程序流程大致为：点击打开文件按钮→弹出文件对话框→选择音乐文件→显示文件路径和播放曲目→调用Windows Media Player播放歌曲，同时流水灯开始工作→暂停、播放、音量控制等→停止播放，同时流水灯停止工作，文件路径

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/

虚拟仪器技术在测控系统中的应用_电子机械论文_工学论文__4736

虚拟仪器技术在测控系统中的应用_电子机械论文_工学论文_ 摘要:本文描述了基于虚拟仪器思想在实际测控系统中的应用。通过选用多功能数据采集卡和信号调理电路组成自动测试系统,软件开发以专业测控工具LabWindows/CVI为平台,实现了数据采集、分析和处理。使整个测控系统既经济又便于操作,同时易于改进和功能扩展。同时,与基于传统的开发平台的测控系统进行了比较。关键词:虚拟仪器;Labwindows/CVI;数据采集1、引言虚拟仪器是以一种全新的理念来设计和发展的仪器,它是20世纪90年代发展起来的一项新技术。虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种自动测试、过程控制、仪器设计、数据分析和自动化的应用。灵活高效的软件能帮助您创建完全自定义的用户界面,其基本思想是在仪器设计或测试系统中尽可能用软件代替硬件,即“软件就是仪器”,它是在通用计算机平台上,根据用户需求来定义和设计仪器的测试功能,其实质是充分利用计算机的最新技术来实现和扩展传统仪器的功能,这种测试仪器的硬件功能软件化,给测试仪器带来了深刻的变化,因此虚拟仪器代表了当前测试仪器发展的方向之一。2、虚拟仪器的特点和构成 2.1虚拟仪器的特点与传统仪器相比,虚拟仪器具有高效、开放、易用灵活、功能强大、性价比高、可操作性好等明显优点。 2.2虚拟仪器的构成虚拟仪器的构建主要从硬件电路的设计、软件开发与设计两个方面考虑。根据目前我们所完成的测试设备,硬件电路的设计一般是选择现有的各种不同功能的板卡以及信号调理板来搭建。所选用板卡的功能包括:高速数据采集和信号转换;信号输出与控制;数据的A/D转换。将具有一种或多种功能的板卡结合信号调理板组建起来,就能构成任何一种虚拟仪器。例如使用高速数据采集板卡和高速实时数据处理就能构成1台示波器、1台数字化仪或1台频谱分析仪;使用数字量信号输入/输出板卡和实时数据处理就能构成1台函数发生器、1台信号源或1台控制器。3、虚拟仪器在实际测控系统中的应用 3.1虚拟仪器在航空机载电子测控系统中的应用测控系统在航空机载成件中起着举足轻重的作用,提高和完善测控系统的精度和测试能力对于整个飞机性能分析具有重要的意义。我们主要完成了基于虚拟仪器的各型继电器盒、各型开关盒测控系统的测试。使用数字采集板及工控机并在LabWindows/CVI开发平台中实现了对整个测试的电压采集、对各型继电器盒的逻辑状态及延时时间进行输出存储和分析。http:// 3.1.1测试系统组成整个测控系统由美国NI公司的LabWindows/CVI8.0,研华的1块PCI_175148路数字量输入/输出板,2块PCI_175464路数字量输入板、2块PCLD_785B24通道继电器输出板、6块PCLD_78224通道光电隔离数字量输入板,1块PCL_818L16通道A/D转换板、若干信号调理板及工控机组成。测控系统的数据采集和处理采用虚拟仪器测量平台。测控部分主要作用是参与被测产品的控制、测试数据处理和量化,驱动测试数据显示;工控机通过数字量输出板,经继电器输出板变换为被测产品的模拟控制信号;从被测产品采集来的电气逻辑信号经光电隔离数字量输入板转换为数字量信号,通过数字量输入板输至工控机;另外,利用A/D转换板来显示电压;利用系统时钟来完成被测产品的时间继电器延时时间的测试。 3.1.2基于虚拟仪器的航空机载电子系统测控平台该平台整体系统采用美国国家仪器公司的虚拟仪器专用开发平台LabWindows/CVI系统。由于CVI在标准C语言(AnsiC)的基础上增加了仪器控制和工具函数库的虚拟仪器开发软件,它的集成化开发平台、交互式编程方法、丰富的面板功能和库函数使其自身功能更加强大,应用更加方便,界面完全能够虚拟真实实物进行设计,使得人机对话界面直观、友好。由于测试的产品种类多,归属性强,因此系统测控平台的用户界面采用下拉菜单式,所需测试的产品一目了然,选用方便。 3.2基于虚拟仪器的测控平台在测控系统中的应用所使用的几个关键技术 3.2.1通过采用系统时钟的方法提高软件测时时间在测试过程中要获得延时继电器的时间,一种方法是采用定时器/计数

虚拟仪器设计

虚拟仪器设计 一：填空题（３０分，３０个空）： 1.虚拟仪器的分类：按照构成虚拟仪器的接口总线不同，分为PCI总线接口虚拟仪器、串行总线虚拟仪器、并行接口虚拟仪器、USB总线接口虚拟仪器、GPIB 总线接口虚拟仪器、VXI总线接口虚拟仪器、PXI总线接口虚拟仪器和LXI总线接口虚拟仪器等。 2.虚拟仪器设计步骤和过程：①确定虚拟仪器的类型②选择合适的虚拟仪器软件开发平台③开发虚拟仪器应用软件④系统调试⑤编写系统开发文档 3.数据采集系统通常由传感器、信号调理设备、数据采集设备、计算机等组成。 4.A╱D转换器的主要参数：①分辨率②量化误差③精度④转换时间 5.模拟输入通道的组成：多路开关、放大器、采样╱保持电路以及A╱D转换器 6.多通道的采样方式：循环采样、同步采样和间隔采样。 7.总线的性能指标：①总线宽度②寻址能力③总线频率④数据传输速率⑤总线的定时协议⑥热插拔⑦即插即用⑧负载能力 8.GPIB总线的每个设备按三种基本工作方式进行：“听者”功能、“讲者”功能、“控者”功能 https://www.sodocs.net/doc/e115011075.html,B特点：①支持多设备连接，减少了PC的I╱O接口数量②能够采用总线供电③第一次真正实现了即插即用，外部设备的安装变得十分简单④对一般外部设备有足够的带宽和连接距离⑤传输方式灵活，可以适应不同设备的需要 10.ＯＳＩ体系结构：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层 １１.ＴＣＰ＼ＩＰ体系结构：应用层、传输层、网络互连层、网络接口层。 １２.网络化虚拟仪器系统的组网模式：客户机╱服务器（Ｃ╱Ｓ）、浏览器╱服务器（Ｂ╱Ｓ）、客户机╱服务器╱浏览器（Ｃ╱Ｂ╱Ｓ）。 １３.程序结构：①ｆｏｒ循环组成：循环框架、重复端口、计数端口等 ②ｗｈｉｌｅ循环组成：循环框架、重复端口及条件端口 ③选择结构：选择框架、选择端口、框图标识符及“递增╱递减”按钮 ④顺序结构：单框架顺序结构和多框架顺序结构。最基本的由顺序框架、框图标识符、“递增╱递减”按钮组成 ⑤事件结构⑥公式节点 14, 数组，簇，字符串，波形 二、名词概念解释（３０分，１０个，一个三分）： １.虚拟仪器：多种形式输是利用计算机显示器模拟传统仪器控制面板，以出检测结果，利用计算机软件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、测量与调理，从而完成各种测试功能的一种计算机仪器系统。２.数据采集：指将温度、压力、流量、位移等模拟量采集转换成为数字量后，由计算机进行存储、处理、显示或打印的过程，相应的系统成为数据采集系统。３.采样：通过对连续的模拟信号按一定的时间间隔，抽取相应的瞬时值，这个过程称为采样。 ４.量化：把采样信号的幅值与某个最小数量单位的一系列整倍数比较，以最接近于采样信号幅值的最小数量单位倍数来代替该幅值。 ５.编码：把量化信号的电平用数字代码来表示，编码有多种形式，最常见的是

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)

虚拟仪器论文虚拟仪器技术发展论文

虚拟仪器论文虚拟仪器技术发展论文 摘要：本文介绍了虚拟仪器的产生、虚拟仪器组成及结构，分析了虚拟仪器的优势，并对虚拟仪器的现状及展望进行简述。 关键词：虚拟仪器；信号；展望 overview of the 30-102 virtual instrument technology development deng songqing,wang yao (91913 troop,dalian116041,china) abstract:this paper describes the emergence of virtual instruments,virtual instrument composition and structure,analysis of the advantages of virtual instruments,and the current situation and prospect of virtual instruments briefly. keywords:virtual instrument;signal;prospect 一、虚拟仪器的产生 虚拟仪器（virtual instrument，简称vi）是利用计算机来管理仪器，组织仪器系统，利用计算机建立的可编程仪器系统。美国国家仪器公司ni（national instruments）于20世纪八十年代中期首先提出基于计算机技术的虚拟仪器 概念。由于没有传统仪器专用的前面板、显示器，所有仪器

面板都在监视器上模拟显示，所以称为虚拟仪器。虚拟仪器的出现引发了传统仪器领域的一场变革，利用人的智力资源替代物质资源，虚拟仪器实现了传统仪器、计算机和网络技术融为一体，产生了虚拟测试技术，随后研制和推出了基于多种总线，各个领域应用的虚拟仪器。 二、虚拟仪器组成及结构 虚拟仪器主要由硬件和软件组成。系统硬件组成如下图，硬件主要包括模块化的信号采集与处理，信号转换与测试和集成的硬件平台。模块化的信号采集与处理，信号转换与测试主要将信号转变成利于计算机处理的数字信号。集成的硬件平台是以gpib、vxi、pxi总线为代表的模块化仪器平台，内建有定时和触发总线，不但可适应简单的数据采集应用，还可适用高端混合信号同步采集。系统软件包括开发平台、总线接口卡驱动程序等。开发平台是虚拟仪器的核心，最典型的有ni公司提供的行业标准图形化编程软件 ----labview等，不仅能轻松方便地完成与各种硬件的连接，更能提供强大的数据处理能力，并将处理结果显示出来。 三、虚拟仪器的特点 （一）虚拟仪器技术性能高 虚拟仪器是利用计算机来分析、处理数据，借助计算机计算速率高、处理数据快、存贮容量大的特点，虚拟仪器测

(完整版)虚拟仪器设计实验报告

实验一 实验要求： 一、熟悉LabVIEW环境 二、创建一个VI,发生一个值为0~1的随机数a，放大十倍后与某一常数b比较，若a>b，则指示灯亮。要求： 1、编程实现； 2、单步调试程序； 3、应用探针观察各数据流。 三、创建和调用子VI 1、创建一个字VI，子VI功能；输入3个参数后，求其和，再开方。 2、编一个VI调用子VI。 程序框图：

1、 2、子VI调用： 实验现象：

实验小结： 实验一主要熟悉了软件的使用，用了一些计算以及子VI的调用，为后面的实验打下基础。 实验二 实验要求： 一、在程序的前面板上创建一个数值型控件，为它输入一个数值；把这个数值乘以一个比例系数，再由该控件显示出来。 二、创建一个3行4列的数组，（1）求数组的最大于最小值；（2）求出创建数组的大小；（3）将数组转置；（4）将该2二维数组改为一个一维数组。 三、创建一个簇软件，成员为字符型姓名，数值型学号，布尔型注册。从该控件中提取簇成员注册，并显示在前面板上。 程序框图： 一、 二、

创建数组。三、 创建一个簇。实验现象：一、

二、 三、

实验三 实验要求： 一、产生100个0.0~100.0的随机数，求其最小值，最大值、平均值，并将数据在Graph 中显示。 An=An-1+1/n（An-An-1）An是前n个数据的平均值。 二、产生100个0.0~100.0的随机数序列，求其最小值、最大值、平均值，并将随机数序列和平均值序列显示在Chart波形图中，直到人为停止。 三、程序开始运行后，要求用户输入一个口令，口令正确时，滑键显示一个0~100的随机数，否则程序立即停止。 四、编写一个程序测试自己在前面板输入一下字符串用的时间：A virtual instrument is a program in the graphical programming luanguage. 程序框图： 一、

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

采用虚拟仪器技术 加快测控系统发展

采用虚拟仪器技术加快测控系统发展摘要：采用虚拟仪器技术，可避开传统仪器复杂的专用电路的设计，从而提高仪器设计与使用的快速性和方便性。由于使用软件来实现各种仪器功能，大大提高了仪器的灵活性，需要什么样的功能只需修改相应程序即可，节省了大量购买特定仪器的费用。本文描述了基于虚拟仪器思想在实际测控系统中的应用。 关键词：虚拟仪器；lab windows/cvi；数据采集 abstract: by using the virtual instrument technology, can avoid the traditional instrument complex special circuit design, thus improving the instrument design and use of the fast and convenience. due to the use of software to realize all kinds of functions of the instrument, greatly improves the flexibility of the instrument, need what kind of function, only need to modify the corresponding procedures, saves a large amount of purchase specific instrumentation costs. this paper describes the idea based on virtual instrument measurement and control system in practical application. key words: virtual instrument; lab windows/cvi; data acquisition 中图分类号：k826.16文献标识码： a 文章编号：2095-2104（2012）06-0020-02 1、引言虚拟仪器是随着计算机技术、现代测量技术、电子仪