虚拟仪器软件开发平台
CVI简介
CVI简介随着电子技术、计算机技术的高速发展及其在电子测量技术与仪器领域的应用,新的测试理论、测试方法、测试领域以及仪器结构不断出现,电子测量仪器的功能和作用也发生了质的变化,仪器与计算机技术的深层次结合产生了全新的仪器结构概念——虚拟仪器。
它的出现使测试仪器与计算机之间的界限消失,从此开始了测量仪器的新时代。
虚拟仪器强调软件的作用,提出了“软件就是仪器”的概念。
1、虚拟仪器技术随着计算机技术、大规模集成电路技术和通信技术的飞速发展,仪器技术领域发生了巨大的变化,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。
经过十几年的发展,虚拟仪器技术将高速发展的计算机技术、电子技术、通信技术和测试技术结合起来,开创了个人计算机仪器时代,是测量仪器工业发展的一个里程碑。
1.1虚拟仪器概念1.虚拟仪器概念所谓虚拟仪器,就是在以个人计算机为核心的硬件平台上,由用户设计定义、具有虚拟面板、测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。
操作者用鼠标或键盘操作虚拟面板,就如同使用一台专用测量仪器,虚拟仪器的出现使测量仪器与个人计算机的界限模糊了。
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数据信号的运算、分析和处理,利用I/O 接口设备完成信号的采集、测量和处理,从而完成各种测试功能的一种计算机仪器系统。
“虚拟”主要包含以下两方面的含义。
1)新能源强的面板虚拟仪器面板上的各种“控件”与传统仪器面板上的各种“器件”所完成的功能是相同的。
如由各种开关按键显示器等实现仪器电源的“通”、“断”,被测信号“输入通道”、“放大倍数”等参数设置,测量结果“数值显示”、“波形显示”等。
传统仪器面板上的器件都是实物,而且都通过手动和触摸完成操作的,而虚拟仪器面板控件是外形与实物相似的图表,“通”、“断”、“放大”等对应着相应的软件程序,这些软件已经设计好了,用户只需选用代表该种软件程序的图形控件即可,用计算机的鼠标对其进行操作。
基于USB的通用虚拟仪器平台开发
t n a d d s ly frtmp rt r , r su ea d rt t p e . et h i e e t e in q ai mo g t eUS a d ,h e n o m— i n i a o p o e e au e p e s r n oae s e d Du t e df r n s u l y a n B c r s t e i o f r o f d g t h n i f e u n e ma e e itd b t e n t ec l ci n d t n c mp t ra d sg a p t h n e , ih la od f c l ota se t o q e c y b xse e w e o l t aa i o u e n i l i u a n l wh c d t i u t t rn f r y s h e o n n c e i f y
2 011正
仪 表 技 术 与 传 感 器
I sr me t T c n q e a d S n o nt u n e h iu n e s r
2 1 01
第 1 0期
No 1 .0
基 于 U B的通 用 虚 拟仪 器 平 台开发 S
孙 婷, 熊智新 , 胡慕伊 , 胡 明
N nigF rsr nvri , nj g2 03 , hn ) a j o etyU iesy Na i 10 7 C ia n t n
Ab t a t T k n c o n ft e n e fmu t p r me e ee t n i h h mia n u ty a vr a n tu n l t r wa sr c : a i g a c u to h e d o l — a a trd tci n t e c e c lid sr , i u l sr me tp af m s i o t i o d v lp d b s d o h B d t c u st n c r n h ot re Dep i whc a c iv l — h n e e l i aa c l c e eo e a e n t e US aa a q ii o ad a d te s f i wa l h , ih c n a h e e mu t c a n lr a— me d t ol - i t e
LabVIEW与PDF文件的接口技术及应用
LabVIEW与PDF文件的接口技术及应用张丽彬;陈晓宁;朱卫星【摘要】虚拟仪器的典型开发软件LabVIEW没有提供与PDF文件直接交互的接口,需要借助其他辅助工具来实现.针对这个特点,采用虚拟仪器技术和ActiveX技术进行了接口的设计.在不增加设计成本的基础上,探索了LabVIEW与PDF文件交互的方法,并结合实例详细分析和比较了利用ActiveX控件和LabVIEW软件的VI函数与PDF文件交互的两种接口技术.应用表明,该技术使得虚拟仪器能更方便地利用数字化资料,简化了LabVIEW软件的程序设计,增强了LabVIEW软件整体功能.%Typical development software Lab VIEW of virtual instrument does not provide direct interactive interface to PDF document, thus the implementation of the interaction needs auxiliary tools. Aiming at this feature, specific interface design is implemented by adopting virtual instrument technology and ActiveX technology. Based on not to raise the design cost; the interaction methods between LabVIEW and PDF document are explored. Two interfacing technologies to PDF document, i. e. , ActiveX control and VI function of LabVIEW software, are analyzed and compared in detail by combining practical examples. The applications show that the technology makes easier for virtual instrument to use digitized data and simplifies the program design of LabVIEW software, thus enhances overall function of LabVIEW software.【期刊名称】《自动化仪表》【年(卷),期】2012(033)010【总页数】3页(P62-64)【关键词】虚拟仪器;LabVIEW;ActiveX控件;PDF;接口技术【作者】张丽彬;陈晓宁;朱卫星【作者单位】解放军理工大学工程兵工程学院,江苏南京210007;解放军理工大学工程兵工程学院,江苏南京210007;解放军理工大学信息管理中心,江苏南京210007;解放军理工大学信息管理中心,江苏南京210007【正文语种】中文【中图分类】TP311+.10 引言虚拟仪器是仪器技术和计算机技术深层次结合的产物,是全新概念的仪器,是对传统仪器概念的重大突破,代表着电子测控仪器的技术发展方向。
Labview教程
基于虚拟仪器及LabVIEW入门第一章(虚拟仪器技术)本章学习目标1.学习和了解虚拟仪器技术的基本概念及系统组成。
2.了解G图形化编程语言环境与特点。
3.初步了解虚拟仪器的软件开发平台的组件及作用。
4.了解LabVIEW虚拟仪器程序前面板、流程框图、图标/连接器三个基本组件的基本概念主要内容这一章介绍LabVIEW的基本概念,主要有如下一些内容。
1.1虚拟仪器的概述1.2虚拟仪器的基本概念及组成1.3虚拟仪器系统的集成和总线技术1.4虚拟仪器的软件开发平台---LabVIEW1.1虚拟仪器的概述虚拟仪器是随着微电子技术、计算机技术、软件技术、现代测量技术、电子仪器技术的发展而产生的一种新型仪器,它经历了电磁指针式仪器、分立元件式仪器、数字式仪器、智能式仪器发展的一步步进程,特别是上个世纪80年代末以来,新的测试理论,新的测试方法以及新的仪器结构不断出现,在许多方面已经冲破了传统仪器的概念,电子测量仪器的功能和作用发生了质的变化,一种全新的虚拟仪器观念出现在人类面前,它从根本上更新了测量仪器的概念,虚拟仪器的出现是测量仪器领域的一个突破,它彻底改变了传统的仪器观,代表着测量仪器发展的最新方向和潮流,开辟了测量测试技术的新纪元。
虚拟仪器技术的发展使现代测量技术和计算机技术真正地融合在一起,是计算机技术和现代测量技术的高速发展共同孕育出的一项革命性新技术。
虚拟仪器广泛的应用于工业自动化和控制系统、图像的采集和分析处理、系统仿真、运动控制、远程监控、物矿勘探、医疗、振动分析、声学分析、故障诊断、电子工程、电力工程及教学科研等诸多领域。
它的出现对科学技术的发展和工业生产将产生不可估量的影响。
本章将围绕虚拟仪器的基本概念,虚拟仪器仪器的软件硬件组成与特点,基于图形化编程语言LabVIEW的基本用途进行讲述。
使学习者对基于图形化虚拟仪器技术有一个概略的了解。
1.2虚拟仪器的基本概念及组成虚拟仪器(Virtual Instrument)又称VI,是以特定的软件支持取代相应功能的电子线路,它充分利用计算机的软硬件资源,用计算机完成传统仪器硬件的部分乃至全部功能,以具备控制、处理分析能力的软件为核心的软仪器。
第3章虚拟仪器的软件开发平台
2. 信号的频域分析
频域分析是采用傅立叶变换将时域信号X(t)变换为 频域信号X(f),从而帮助人们从另一个角度来了解 信号的特征;
信号的频域描述:应用傅里叶变换,对信号进行变 换(分解),以频率为独立变量,建立信号幅值、相 位与频率的关系;
特点:频域描述抽取信号内在的频率组成,信息 丰富,应用广泛。
2.利用NI USB-6009数据采集卡实现数据采集
主要技术指标: 8个模拟通道(14位、48 位kS/s采样速度); 2路14位模拟输出通道; 12个I/O通道; 1个32位计数器/定时器。
产品通过USB接口供电,不需要任何外接电源。它们均包括用于直接信号 连接可拆卸螺孔端子、用于支持外部设备以及传感器1个参考电压、低噪音高精 度的4层电路板,以及高达±35v的模拟输入过电压保护。
优点:形象、直观 缺点:不能明显揭示信号的内在结构
信号的时域分析举例一相关分析
所谓“相关”是指变量之间的线性关系; 相关性是指信号的相似和关联程度,相关分析不
仅可用于确定性信号,也可用于随机信号的检测、 识别和提取等; 相关分析常用相关函数(自相关函数和互相关函 数)或相关系数来描述; 相关函数和功率谱(密度)是一对傅立叶变换。
1.前面板
前面板是VI的用户界面。创建VI时,通常应 先设计前面板,然后设计程序框图执行在前 面板上创建的输入、输出任务。
2. 程序框图
程序框图是图形化源代码的集合,图形化源 代码又称G代码或程序框图代码。
程序框图由接线 端、节点、连线 和结构等构成。
程序框图对象
程序框图由接线端、节点、连线和结构等构 成:
内容包括:
① 频谱分析:包括幅值谱和相位谱、实部频谱和虚部频谱; ② 功率谱分析:包括自谱和互谱; ③ 频率响应函数分析:系统输出信号与输入信号频谱之比; ④ 相干函数分析:系统输入信号与输出信号之间谱的相关 程度。
labview课件PPT
1.1.3 虚拟仪器发展过程
• 世界是最早开发和应用虚拟仪器公司是 National Instruments Corporation公司。
• 由于虚拟仪器具有先进的性能和广泛的应 用前景,在NI公司之后还有一些国际知名 厂商也加入到虚拟仪器的研发当中。例如, HP公司、PC仪器公司、Racal公司等先后 研发了一些仪器,但NI公司仍然处于领先 地位。
labVIEW程序设计
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第1章 认识虚拟仪器
• 虚拟仪器一种对现实中各类仪器的用计算 机进行模拟的仪器。它能完成现实中仪器 所能完成的大部功能。本章先对虚拟仪器 作了入门性介绍,也是对以后所学知识的 总体介绍和总结,然后引出LabVIEW。学 习完本章后,要求对LabVIEW有一个过渡 性的认识。
(显示)
者的结合粗略地讲,虚拟仪器可 以分为智能仪器和虚拟仪器。它 处理器
(数据分析、处理、计算、存 储)
们的区别是,前者把计算机装入 数据 传输
仪器,后者把仪器装入计算机。 虚拟仪器把计算机的处理器、存 D/A、A/D、数据输入
(数据采集)
1.1.2 虚拟仪器的特征
• 虚拟仪器从出现到现在的广泛应用,经历 的短短的几十年,可以说它的发展速度是 相当快的。尤其是近年来在各行各业中大 量应用此技术,它的迅速发展,主要是有 以下几点特征。
• 2.什么是LabVIEW?LabVIEW的主要优势 是什么?
• 3.LabVIEW系统由哪几部分组成?它被应 用在了哪些领域?
• 4.什么是G语言?它和其他文本化编程语 言有哪些异同?
信号分析处理
(波形操作、数据滤 波、数组处理、等)
基于LabVIEW的虚拟仪器设计与应用
基于LabVIEW的虚拟仪器设计与应用LabVIEW是一款由美国国家仪器公司(National Instruments)开发的图形化编程语言和集成开发环境,广泛应用于虚拟仪器设计与控制系统开发。
本文将介绍基于LabVIEW的虚拟仪器设计与应用,包括LabVIEW的特点、虚拟仪器设计原理、应用案例等内容。
1. LabVIEW简介LabVIEW全称Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench,是一种用于快速开发、测试和部署基于虚拟仪器的工程应用程序的软件系统。
LabVIEW以图形化编程为特色,用户可以通过拖拽、连接图形化元件来构建程序,而无需编写传统的文本代码。
这种直观的编程方式使得LabVIEW成为工程师和科学家们喜爱的工具之一。
2. LabVIEW的特点图形化编程:LabVIEW采用数据流图(Dataflow Diagram)作为编程范式,用户通过将各种函数模块进行连接来实现程序逻辑,直观清晰。
丰富的函数库:LabVIEW提供了丰富的函数库,涵盖了数据采集、信号处理、控制算法等各个领域,用户可以方便地调用这些函数来完成各种任务。
跨平台支持:LabVIEW支持多种操作系统,包括Windows、macOS和Linux,用户可以在不同平台上进行开发和部署。
3. 虚拟仪器设计原理虚拟仪器是指利用计算机软件和硬件模拟实际仪器的工作原理和功能,实现数据采集、处理和控制等功能。
基于LabVIEW的虚拟仪器设计主要包括以下几个步骤:界面设计:通过LabVIEW提供的界面设计工具,设计出符合用户需求的操作界面,包括按钮、滑动条、图表等元素。
数据采集:利用LabVIEW提供的数据采集模块,连接传感器或其他设备,实时采集数据并显示在界面上。
数据处理:通过LabVIEW内置的信号处理函数或自定义算法对采集到的数据进行处理,如滤波、傅里叶变换等。
控制算法:根据需求设计控制算法,并通过LabVIEW实现对实际设备的控制,如PID控制、状态机等。
LabVIEW的发展
LabVIEW的发展LabVIEW 自1986 年问世以来,经过不断改进和更新,已经从最初简单的数据采集和仪器控制的工具发展成为科技人员用来设计、发布虚拟仪器软件的图形化平台,成为测试测量和控制行业的标准软件平台。
LabVIEW 的发展LabVIEW 是美国国家仪器公司(NatioanalInstruments,NI)的软件产品。
1986 年10 月NT 公司正式发布了LabVIEW 1.0。
随后,NI 公司的LabVIEW 开发小组继续投入开发项目,对编辑器、图形显示及其他细节进行重大改进,在1990 年1 月发布了LabVIEW 2.0。
1992 年LabVIEW 实现了从Macintosh 平台到Windows 平台的移植,1993 年1 月LabVIEW 3.0 正式发行。
此时LabVIEW 已经成为包含了几千个Ⅵ的大型应用软件和系统,作为一个比较完整的软件开发环境得到认可,并迅速占领市场。
1996 年4 月LabVIEW 4.0 问世,实现了应用程序编制器(LabVlEWApplication Builder)的单独执行,并向数据采集DAQ 通道方向进行了延伸。
1998 年2 月发布的LabVIEW 5 对以前版本全面修改,对编辑器和执行系统进行了重写,尽管增加了复杂性,但也大大增强了LabVIEW、的可靠性。
1999 年6 月,LabVIEW 开发小组发布了用于实时应用程序的分支LabVIEW RT 版。
2000 年6 月LabVIEW 6 发布,LabVIEW 6 拥有新的用户界面特征(如3D 形式显示)、扩展功能及各层内存优化,另外还具有一项重要的功能是强大的Ⅵ服务器。
2003 年5 月发布的LabVIEW 7 Express 引入了波形数据类型和一些交互性更强、基于配置的函数,使用户应用开发更简便,在很大程度上简化了测量和自动化应用任务的开发,并对LabVIEW 使用范围进行扩充,实现了对PDA 和FPGA 等硬件的支持。
LabVIEW中的智能制造系统开发
LabVIEW中的智能制造系统开发智能制造系统是当今制造业发展的重要趋势之一,为实现高效、智能化的生产过程提供了有力保障。
在智能制造系统开发中,LabVIEW 作为一种基于图形化编程的软件平台,具备了强大的功能和灵活性,被广泛应用于自动化控制、数据采集、过程监控等领域。
一、LabVIEW简介LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是由美国国家仪器公司(National Instruments)开发的一款图形化编程开发环境。
其独特的数据流编程模型和友好的用户界面使得非专业编程人员也可以轻松上手。
LabVIEW具备强大的信号处理、数据采集、分析、展示等功能,非常适合用于智能制造系统的开发。
二、LabVIEW在智能制造系统中的应用1. 自动化控制:LabVIEW提供了各种编程工具和硬件接口,可以实现对生产设备的自动化控制。
通过编写虚拟仪器,可以方便地对传感器、执行器等进行控制和监测,实现生产过程的自动化。
2. 数据采集与处理:LabVIEW具备强大的数据采集和处理功能,可以实时采集各种传感器数据,如温度、压力、振动等,并进行实时分析和监视。
通过与数据库的连接,可以对采集的数据进行长期存储和分析,为智能制造系统的优化提供有效支持。
3. 过程监控与优化:借助LabVIEW的图形化界面和分析工具,可以对生产过程进行实时监控和优化。
通过搭建合适的监控指标和报警系统,可以及时发现生产异常和问题,并采取相应的措施进行调整和优化,提高生产效率和质量。
4. 人机交互界面设计:LabVIEW提供了丰富的用户界面设计工具,可以轻松创建直观、交互友好的人机界面。
通过在智能制造系统中嵌入人机界面,操作人员可以方便地进行设备控制、数据监视和参数调整,提高操作效率和便捷性。
5. 与其他系统的集成:智能制造系统通常需要与其他系统进行数据交互和信息共享。
基于LabVIEW的虚拟仪器技术研究与应用
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]。
CVI简介
CVI简介随着电子技术、计算机技术的高速发展及其在电子测量技术与仪器领域的应用,新的测试理论、测试方法、测试领域以及仪器结构不断出现,电子测量仪器的功能和作用也发生了质的变化,仪器与计算机技术的深层次结合产生了全新的仪器结构概念——虚拟仪器。
它的出现使测试仪器与计算机之间的界限消失,从此开始了测量仪器的新时代。
虚拟仪器强调软件的作用,提出了“软件就是仪器”的概念。
1、虚拟仪器技术随着计算机技术、大规模集成电路技术和通信技术的飞速发展,仪器技术领域发生了巨大的变化,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。
经过十几年的发展,虚拟仪器技术将高速发展的计算机技术、电子技术、通信技术和测试技术结合起来,开创了个人计算机仪器时代,是测量仪器工业发展的一个里程碑。
1.1虚拟仪器概念1.虚拟仪器概念所谓虚拟仪器,就是在以个人计算机为核心的硬件平台上,由用户设计定义、具有虚拟面板、测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。
操作者用鼠标或键盘操作虚拟面板,就如同使用一台专用测量仪器,虚拟仪器的出现使测量仪器与个人计算机的界限模糊了。
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数据信号的运算、分析和处理,利用I/O 接口设备完成信号的采集、测量和处理,从而完成各种测试功能的一种计算机仪器系统。
“虚拟”主要包含以下两方面的含义。
1)新能源强的面板虚拟仪器面板上的各种“控件”与传统仪器面板上的各种“器件”所完成的功能是相同的。
如由各种开关按键显示器等实现仪器电源的“通”、“断”,被测信号“输入通道”、“放大倍数”等参数设置,测量结果“数值显示”、“波形显示”等。
传统仪器面板上的器件都是实物,而且都通过手动和触摸完成操作的,而虚拟仪器面板控件是外形与实物相似的图表,“通”、“断”、“放大”等对应着相应的软件程序,这些软件已经设计好了,用户只需选用代表该种软件程序的图形控件即可,用计算机的鼠标对其进行操作。
labview虚拟仪器实验报告
labview虚拟仪器实验报告LabVIEW虚拟仪器实验报告引言虚拟仪器技术是一种基于计算机软件和硬件的测量与控制技术,它利用计算机的强大处理能力和友好的用户界面,将传统的仪器功能模拟成软件的形式。
LabVIEW作为一种流行的虚拟仪器开发平台,被广泛应用于各个领域的实验研究中。
本文将介绍一项基于LabVIEW的虚拟仪器实验,并探讨其在实验教学中的应用。
实验目的本实验的目的是设计一个基于LabVIEW的虚拟仪器,用于测量和控制电路中的电流、电压和电阻。
通过这个实验,我们旨在掌握虚拟仪器的基本原理和使用方法,并培养实验设计和数据分析的能力。
实验原理LabVIEW是一种图形化编程语言,它采用数据流图的形式表示程序的执行过程。
在本实验中,我们将使用LabVIEW的图形化编程环境,通过拖拽和连接各种函数模块,构建一个完整的虚拟仪器。
实验步骤1. 搭建实验电路:根据实验要求,搭建一个简单的电路,包括电流表、电压表和电阻。
将电路与计算机连接。
2. 打开LabVIEW:在计算机上打开LabVIEW软件,并创建一个新的虚拟仪器项目。
3. 设计用户界面:通过拖拽和连接各种控件和指示器,设计一个直观友好的用户界面。
可以添加按钮、滑动条、图表等元素,以实现对电路的测量和控制。
4. 编写程序:利用LabVIEW提供的函数模块,编写程序来实现对电路的测量和控制功能。
可以使用模拟输入输出、数据采集、信号处理等模块,实现对电流、电压和电阻的测量和计算。
5. 调试和测试:完成程序编写后,进行调试和测试。
通过模拟输入信号,验证程序的正确性和稳定性。
如果有问题,可以通过修改程序或调整参数来进行优化。
实验结果与分析通过实验,我们成功地设计并实现了一个基于LabVIEW的虚拟仪器。
通过该虚拟仪器,我们可以实时测量和控制电路中的电流、电压和电阻。
实验结果表明,该虚拟仪器具有较高的测量精度和稳定性,可以满足实际应用的需求。
实验教学应用虚拟仪器技术在实验教学中具有重要的应用价值。
LabWindowsCVI入门之第一章:LabWindowsCVI开发环境
1.1 LabWindows/CVI1.1.1 LabWindows/CVI概述LabWindows/CVI是美国NI(National Instruments)公司开发的面向计算机测控领域的虚拟仪器软件开发平台,可以在多种操作系统(WindowsXP/Vista/7、Mac OS和Unix)下运行。
LabWindows/CVI 是为C 语言程序员提供的集成开发环境(IDE),在此开发环境中可以利用C语言及其提供的库函数来实现程序的设计、编辑、编译、链接、调试。
使用LabWindows/CVI 可以完成以下但不限于以下工作:·交互式的程序开发;·具有功能强大的函数库,用来创建数据采集和仪器控制的应用程序;·充分利用完备的软件工具进行数据采集、分析和显示;·利用向导开发IVI 仪器驱动程序和创建ActiveX 服务器;·为其它程序开发C 目标模块、动态连接库(DLL)、C 语言库。
图1-1 LabWindows/CVI界面LabWindows/CVI 的功能强大在于它提供了丰富的函数库。
利用这些库函数除可实现常规的程序设计外,还可实现更加复杂的数据采集和仪器控制系统的开发。
数据采集。
IVI库、GPIB/GPIB 488.2库、NI-DAQmx库、传统的NI-DAQ库、RS-232库、VISA库、VXI库以及NI-CAN库。
数据分析。
格式化IO库、分析库以及可选的高级分析库。
GUI库。
使用LabWindows/CVI 的用户界面编辑器可以创建并编辑图形用户界面(GUI),而使用LabWindows/CVI 的用户界面库函数可以在程序中创建并控制GUI。
此外,LabWindows/CVI为GUI 面板的设计,准备了许多专业控件,如:曲线图控件、带状图控件、表头、旋钮和指示灯等,以适应测控系统软件开发的需求,利用这些控件可以设计出专业的测控程序界面。
网络和进程间通信库。
虚拟仪器实习报告
虚拟仪器实习报告在当今科技迅速发展的时代,虚拟仪器技术作为一种创新的测量和控制手段,正逐渐在各个领域展现出其独特的优势和广阔的应用前景。
为了更深入地了解和掌握这一前沿技术,我进行了一次虚拟仪器实习。
通过这次实习,我不仅获得了宝贵的实践经验,还对虚拟仪器的原理、应用和发展有了更全面的认识。
实习的开始,我首先对虚拟仪器的基本概念和工作原理进行了系统的学习。
虚拟仪器是基于计算机的测量和控制设备,它将传统仪器的硬件功能通过软件实现,利用计算机强大的计算和处理能力,实现对数据的采集、分析和显示。
与传统仪器相比,虚拟仪器具有灵活性高、成本低、可扩展性强等显著优点。
在实习过程中,我使用了一款广泛应用的虚拟仪器开发平台——LabVIEW。
LabVIEW 采用图形化编程方式,通过拖拽和连接各种功能模块,能够快速构建出复杂的测量和控制系统。
这种直观的编程方式大大降低了开发难度,提高了开发效率。
我所参与的第一个项目是设计一个温度测量系统。
首先,需要选择合适的温度传感器,并通过数据采集卡将传感器输出的模拟信号转换为数字信号输入计算机。
在 LabVIEW 中,利用相应的函数和模块对采集到的数据进行处理和分析,计算出温度值,并以直观的图表形式显示出来。
同时,还设置了报警功能,当温度超过设定的阈值时,系统会发出警报。
在这个项目中,我遇到了一些问题。
例如,由于传感器的精度和线性度问题,采集到的数据存在一定的误差。
通过查阅相关资料和反复调试,我采用了线性拟合的方法对数据进行校准,有效地提高了测量精度。
此外,在数据处理和显示过程中,也出现了数据更新不及时、图表显示不清晰等问题。
通过优化程序结构和调整显示参数,最终解决了这些问题。
通过这个项目,我深刻体会到了虚拟仪器在实际应用中的优势。
它不仅能够快速搭建起测量系统,还能够根据实际需求灵活地修改和扩展功能。
同时,虚拟仪器强大的数据处理和分析能力,能够为我们提供更准确、更有价值的测量结果。
基于Lab Windows-CVI平台的虚拟仪器的设计与开发共3篇
基于Lab Windows-CVI平台的虚拟仪器的设计与开发共3篇基于Lab Windows/CVI平台的虚拟仪器的设计与开发1随着电子技术的不断发展, 虚拟仪器作为一种数量庞大、功能多样的软件应用程序, 逐渐成为了各行各业进行测量、控制和测试的必备工具。
这些虚拟仪器通过计算机上的物理实验平台, 将传感器和其他实际输入设备的测量数据传输给计算机并进行处理, 最后通过软件界面来呈现出来。
在虚拟仪器的设计和开发领域中, LabWindows/CVI (Laboratory Windows/C语言 Visual Interface)平台已成为一种主流的选择。
这是由于LabWindows/CVI能够提供大量的函数库, 在实现各种测量和分析任务时具有更好的灵活性、可扩展性和稳定性。
本文将介绍如何在LabWindows/CVI平台上进行虚拟仪器的设计和开发,包括以下几个主要方面。
一、LabWindows/CVI软件环境和数据传输方式要实现LabWindows/CVI平台上的虚拟仪器设计和开发, 需要在计算机上安装LabWindows/CVI软件,然后将传感器所得的数据传入计算机。
数据的传输方式可以通过串口通信、USB接口、网口等方式进行,并对数据进行预处理,例如校准、补偿,以确保获得最准确的数据。
二、虚拟仪器的界面设计虚拟仪器的界面设计是虚拟仪器开发的关键。
理智的界面设计能够使用户快速进行各种实验,迅速了解实验结果。
在LabWindows/CVI平台上, 用户可以通过库函数来设计操作面板并实现交互。
LabWindows/CVI提供了丰富的控件(例如按钮、复选框、滑块、列表框和编辑框等),用于构建、显示和操作虚拟仪器界面。
此外,LabWindows/CVI还支持定制控件,以实现更加复杂的界面效果。
三、数据处理和分析算法的实现设计虚拟仪器的另一个重要方面是数据处理和分析算法的实现。
在LabWindows/CVI平台上,用户可以基于C语言自定义函数库来实现数据处理和分析算法,因此可以更加灵活地对接采集数据的传感器类型、样本数、采样间隔等各种参数进行调整。
LabVIEW的使用场景和应用领域分析
LabVIEW的使用场景和应用领域分析LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是一种图形化编程环境,由美国国家仪器公司(National Instruments)开发的一款著名的虚拟仪器软件平台。
它以其直观的图形化编程界面和强大的数据采集、控制和分析能力而闻名于世。
LabVIEW的使用场景和应用领域非常广泛,以下将对其进行详细分析。
一、工业自动化控制领域在工业自动化控制领域,LabVIEW被广泛应用于各种工业生产设备的控制与监测系统。
LabVIEW通过其丰富的工具箱和驱动程序支持,可以方便地与各种硬件设备进行连接和通信,并实现数据采集、控制、过程监测、故障诊断等功能。
例如,在自动化生产线上,工程师可以利用LabVIEW编写程序,实现对生产设备的自动控制,监测和记录生产过程中的关键参数,以提高生产效率和质量。
二、科学研究领域LabVIEW在科学研究领域也发挥着重要的作用。
科研人员可以利用LabVIEW搭建实验平台,实现各种实验数据的采集、处理和分析。
LabVIEW提供了强大的数据处理和可视化功能,可以帮助科研人员更直观地观察数据特征、提取数据规律,并通过自定义算法进行进一步的数据分析。
此外,LabVIEW还支持与其他科学软件(如MATLAB)的集成,方便科研人员进行更深入的数据处理和模型建立。
三、教育培训领域LabVIEW作为一种易学易用的编程环境,广泛用于教育培训领域。
很多大学和科研机构将LabVIEW作为一门必修课程来开设,培养学生对于虚拟仪器编程的掌握能力。
通过LabVIEW,学生可以进行各种实验仿真、数据采集与处理、控制算法设计等实践操作,提高学生的实际操作能力和创新思维,为其未来的科研和工程实践奠定基础。
四、医疗设备领域LabVIEW也广泛应用于医疗设备领域。
借助其强大的图形化编程功能,医疗设备制造商可以轻松地开发出各种用于临床检测、医学影像和生物医学工程的设备和系统。
LabView考试试题
山东大学(威海)Labview复习试题(含考试题)一、填空1. VI虚拟仪器的三个主要组成部分是_前面板_、_程序框图_和_图标_。
2. LabView有三种操作模板,分别是_控件模板_、_函数模板_和_工具模板_。
3. CIN节点需要调用__*.lsb__格式文件,这种文件可以通过__Visual C++__来生成。
4. 虚拟仪器设计中连线为虚线时表示___数据类型不匹配出错_,当RUN按钮显示为折断的箭头时,表示程序___有错误发生__。
5. 在LabView中_局部变量_主要用于程序内部传递数据,_全局变量_主要用于程序之间传递数据。
6. 程序框图由_端口_、_节点_和_连线_组成的可执行代码。
二、选择1. 当一个函数的error in带有错误信息时,下列哪种说法是正确的( D )A 该函数会对错误信息进行处理。
B 该函数不会作任何操作,而是直接将错误信息传递给error out,且不会将自身函数发生的错误添加进去。
C 该函数会发出错误警告,且使程序终止运行。
D 该函数直接将错就错传递给error out,且会将自身函数发生的错误加进去。
2. 下列哪种说法是错误的(B)A 虚拟仪器采用的是面向对象和可视化编程技术。
B 在程序运行的过程过程中波形的可变性是不可改变的。
C 在LabView中,VI程序的运行时数据流动的。
D 在创建子程序时,可以使用连线工具给前面板的控制器和指示器分配端口。
3. 下列哪种说法是对的( C )A While循环只有条件端口接收到的值为True时才停止循环。
B While循环不满足条件时,一次也不执行循环。
C For循环当N<1时,一次也不循环。
D For循环可以嵌套,While循环不可以嵌套。
4. 当数据采集卡组态成DIFF模式时,将使用差分连接方式,使用这种连接方式下列说法错误的是( C )A 可以减少尖峰噪声B 增加噪声抑制C 增大尖峰噪声D 增加共模信号抑制5. 下列哪种总线产品对PCI总线完全兼容。
虚拟仪器平台软件开发中的两个关键技术
这 个单 文 档 中展 示 给 用 户 的 是 后 台仪 器 的 组 装
( 理 、 构 、 程 ) 程 , 时 , 部 分 工 作 也 是 原 结 流 过 同 这 由用 户按 照 自己的需 要来 实 现 的 ; 外 , 了在运 此 为
作者 简 介 : 马志 艳 f『7 一 ห้องสมุดไป่ตู้ 男 . 汉 科 技 大 学 软 件 中 , 硕 士 生 97 , 武
侧 重于 具体 功 能 的虚 拟 仪 器 的开 发 , 图形 化 开 在
图 1 文 档 与 视 图 的 关 系
发 平 台方 面 略 有 欠 缺 。 为 此 , 们 采 用 Vsa C 我 i l u
+ + 发 工具 进 行 了虚拟 仪 器 平 台软 件 的开 发研 开
究 工作 , 利用 本 平 台软 件 可 以 动 态 地 根 据 需 要 利
1 1 总体 结构 .
结 构 至关 重 要 。
由于一 个 文档 可 以对 应 于多个 视 图 , 因此 , 在
图 1 所示 的 文 档 包 含 存 储 的 数 据 , 图 是 该 视
数 据 的某个 位 置 中 的一 个 窗 口 , 视 图 是 文 档 中 即
收 稿 日期 :0 1—1 0 20 1— 9
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在这 方 面 的工 作起 步 较 晚 , 国外 相 比 , 有很 大 和 还
的差 距 , 目前 国 内 虚 拟 仪 器 的 开 发 停 滞 于 Lb a —
Ve i w平 台软件 的二 次开 发 。在 虚 拟 仪 器 领 域 , 重
庆 大学 的秦 树 人 教 授 做 了较 多 的研 究 工 作 , 是 但
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绘制单曲线时,可接受两种数据格式:
➢ (1)连接一维数组 ➢ (2)连接簇数据类型
当绘制多条曲线时,可接受如下数据格式:
➢ (1)连接二维数组 ➢ (2)连接一个簇 ➢ (3)把数组打包成簇,然后以簇作为元素组成簇数组 ➢ (4)在由数值类型元素Xo,dX以及以簇为元素的数组这3 个元
素组成的簇中,数组元素的每一个簇元素都由一个数组打包而成, 每个数组都是一条曲线
2.Waveform Chart所包含的组件及其功能
Waveform Chart包含的组件和功能
➢ (1) 标签(Label)
✓ 对象的标识,在程序中通过对象的标签实现对对象 的访问。
➢ (2) 标题(Caption) ✓ 对象的名称,默认情况下和对象的标签相同。
➢ (3) 纵坐标(Y Scale) ✓ 默认标签是Amplitude,可用标签工具修改。刻度 同样可用标签工具进行修改。
➢ 游标图例元素介绍如下:
✓ 游标名称 、 游标横坐标、游标纵坐标 、移动控制 按钮、显示控制按钮、锁定控制按钮、游标移动器
2.5.3 XY Graph和Express XY Graph
不要求横坐标等间隔分布,而且允许绘制一对多 的映射关系
➢ 实时趋势图控件 ➢ 逐点(或者一次多个点)显示 ➢ 有一个缓冲区 ,长度可设置 ➢ 三种更新模式:
✓ Strip Chart ✓ Scope Chart ✓ Sweep Chart
➢ 绘制单曲线时 ,可接受两种数据格式:分别是标量数 据和数组。
✓ 当输入标量,每次推进一个点;
✓ 当输入数组,每次推进的点数等于数组长度。
图形是以曲线来显示数据 常用的二维图形控件有波形Chart和波形Graph和XY
Graph 可显示单条曲线和显示多条曲线。 图形控件有很多特性,可以设置和修改,改变曲线显示
的格式。
XY Graph
Chart
Graph
Digital Waveform Graph
2.5.1 Waveform Chart 1.Waveform Chart的使用
✓ 右击Waveform Chart,选择Y Scale → Formatting, 可设置数据的格式和精度。例如设置是以浮点数还是 以科学计数法显示数据,小数点位数是几位等。
✓ 选择Y Scale →Style,可设置刻度数据的显示格式, style子菜单给出了9 种刻度风格,可以选择是否显 示主刻度和副刻度数字及刻度线。
域放大
恢复图形原 有比例
以个点为 中心放大
以一个点 为中心缩
➢ (8)数字显示Digital Display ✓ 显示波形数据最新的一个数据点的幅值
➢ (9)绘图图例Plot Legend ✓ 显示绘图区中每条曲线的样式 ,单击
✓ 出现快捷菜单,可设置、修改曲线的线形、线宽、 颜色、显示方式。
➢ (10)绘图区
波形数据 2.5 图形化数据显示
定义:由时间起始值X0、ΔX值(两个点的刻度间隔)以及一维数组 Y组合成的一个簇。
物理意义:
➢ (1)对被测的模拟信号,进行采样,A/D变换,采样率为fs,由时间起 始值X0,采样时间间隔ΔX=1/fs,数组Y为各个时刻的采样值。
➢ (2)输出信号的波形数据:对一个要输出信号的波形理论值,以采样 率为fs进行采样,得到时间起始值X0,采样时间间隔ΔX=1/fs,数组Y 为各个时刻的采样数据,送给D/A转换器转换成符合波形要求的信号输 出。
✓ 绘图区是显示波形的区域。可以通过Waveform Chart的属性对话框对其属性进行详细的设置。
2.5.2 Waveform Graph
1.Waveform Graph的使用
➢ 事后处理 ➢ 一次性显示以前的所有数据 ➢ 等时间间隔地显示数据点 ➢ 每一时刻只有一个数据值,类似单值函数 ➢ 可绘制一条或多条曲线,数据组织格式不同
➢ (5)连接由簇作为元素的二维簇数组
2.Waveform Graph包含的组件及其功能
Graph的大部分功能和Chart是相似的
不同之处在于Graph没有提供数值显示工具,却 提供了游标图例(Cursor Legend)工具
➢ 利用游标图例工具可以用来读取Waveform Graph上某 一点的确切坐标值。
✓ Mapping子菜单设定刻度的映射方式:线性(linear) 关系,对数(logarithmic)关系。
✓ AutoScaleY :自动缩放
➢ (4) 横坐标X Scale ✓ 默认标签是Time,设置方法和纵坐标类似。
➢ (5) 刻度图例Scale Legend
刻度回到固定值状态 锁定了自动比例状态
建立一个新波形和修改一个也存在波形。Builds a waveform or
modifies an existing waveform.
当输入波形端口不连线时,建立新波形。
波形数据函数
1 Get Waveform Components 2.Build Waveform
3.Get Waveform Attribute 4 Set Waveform Attribute 5 Waveform Operations 6 Waveform File I/O 7 Waveform Measurements 8 Waveform Generation
➢ 当绘制多曲线时,也可接受两种数据格式:
✓ 第一种:将每条曲线的一个新数据点(数值类型) 打包成簇,然后输入到波形Chart中,这时波形 Chart将所有曲线同时推进一个点;
✓ 第二种: 将每条曲线的一个数据点打包成簇,若干 个这样的簇作为元素构建数组,再把数组传送到波 形Chart中。数组中的元素个数决定了绘制Chart每 次数据的长度。在这种数据格式下,波形Chart将 所有曲线推进多个点。
单击 ,弹出快捷菜单
可对刻度显示格式、数据精度、 显示方式、刻度及其标签是否 可见等进行设置或修改
➢ (6) 横坐标滚动条X Scrollbar
➢ (7) 图形操作面板Graph Palette
✓ 3个按钮
切换两种 观察模式
单击中间按钮, 出现
将一个矩 形区域放
大
将两条纵 线间的区
域放大
将两条横 线间的区