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虚拟仪器课程论文-LabVIEW的发展历史、研究现状及其展望

虚拟仪器课程论文-LabVIEW的发展历史、研究现状及其展望

课程名称: 虚拟仪器学院: 机电工程学院专业: 仪器仪表工程姓名: 刘@学号: 4 2论文介绍:经过一学期的虚拟仪器学习,对LabVIEW的使用有了更深入的了解,有很多思维和方法在今后的学习中值得借用,在此感谢万老师的辛勤付出。

本论文主要论点:LabVIEW的发展历史、研究现状及其展望,并分析与其它平台的比较优势,本人测控专业且目前研究方向主要涉及到FPGA的应用,所以文章分析了LabVIEW与MATLAB和FPGA(现场可编程门阵列)等平台的融合,并在此基础上分析LabVIEW最新的应用实例,最后做出总结与展望。

0.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人的变化,美国于1986 年首先提出基于计算机技术的虚拟仪器(Virtual lnstruments 简称Ⅵ)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硬件,使得使用者在操作这台计算机时,就好象在操作一台自己设计的专用的传统电子仪器。

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) 上,加上应用软件而构成的[1]。

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。

1.虚拟仪器发展历史及现状LabVIEW( Laboratory Virtual Instrument Engineering Work bench,实验室虚拟仪器工程平台) 是由美国NI公司( National Instruments ,国家仪器公司) 创立的一个功能强大而又灵活的仪器和分析软件应用开发工具,在实验测量、工业自动化和数据分析领域有着重要作用。

虚拟仪器技术毕业论文[管理资料]

虚拟仪器技术毕业论文[管理资料]

虚拟仪器技术毕业论文1 引言随着计算机和软件技术的发展,虚拟仪器正逐渐成为测试领域的发展方向。

采用虚拟仪器实现振动测试与分析也成为振动测试的发展趋势。

本课题采用的虚拟仪器技术是当今计算机辅助测试(CAT)领域的一项重要的新技术。

它是一种基于图形开发、调试和运行程序的集成化环境。

使得课题的研究更简单快捷。

以PC为硬件平台、以美国国家仪器(NI)公司开发的LabVIEW软件为开发平台,配合必要的传感器、信号调理器和数据采集卡组成的振动测试分析系统。

采用虚拟仪器图形化编程语言LabVIEW组建的振动测试分析系统,减少了测试过程中的硬件设备,同样实现了对振动信号的采集、处理和分析的目的,大大降低了硬件成本。

1.1 课题研究的背景和意义要想紧跟技术的发展,就要不断更新测量设备,以满足越来越高的测量要求,同时测量手段的进步也为技术的进一步发展奠定了基础。

虚拟仪器则是提高测量精度和效率的有效手段。

它改变了传统的测量模式,使测量系统由松散结合的、常常不兼容的独立仪器发展成紧密结合的虚拟测量系统,把计算机技术与仪器技术完美结合起来。

振动是自然界最普遍的现象之一。

这类现象有的是由其本身固有的原因引起,有的是外界干扰引起。

在运转的设备中,振动信号是最重要的信息来源。

旋转机械的振动信号中包含着大量可反映设备运行状态的有用信息或称为信号特征。

振动信号分析是旋转机械状态监测和故障诊断的重要组成部分,并在设备预测维修中发挥着重要作用。

通过振动特征分析可以找出旋转机械设备70%的故障源,而且可以确保机器运转的安全性,避免事故的发生,同时结合较好的维修项目管理还可以显著降低机器的运行成本。

在一些情况下,振动是一种公害,它能损伤人体器官、损害健康、降低劳动效率,甚至产生“振动病’’或“运动病’’,如常见的晕车、晕船现象就是由于小于1Hz的极低频振动引起的。

研究人体各器官的振动传递特性,设计能减振隔振的座椅、驾驶舱、手持工具的把手等也必须依赖于振动测试。

虚拟仪器数据采集应用论文【精品范文】

虚拟仪器数据采集应用论文【精品范文】

虚拟仪器数据采集应用论文虚拟仪器是以一种全新的理念来设计和发展的仪器,他是90年代发展起来的一项新技术,主要用于自动测试、过程控制、仪器设计和数据分析等领域,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”,他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。

1 虚拟仪器的特点和构成1.1 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,具体表现为:智能化程度高,处理能力强虚拟仪器的处理能力和智能化程度主要取决于仪器软件水平。

用户完全可以根据实际应用需求,将先进的信号处理算法、人工智能技术和专家系统应用于仪器设计与集成,从而将智能仪器水平提高到一个新的层次。

复用性强,系统费用低应用虚拟仪器思想,用相同的基本硬件可构造多种不同功能的测试分析仪器,如同一个高速数字采样器,可设计出数字示波器、逻辑分析仪、计数器等多种仪器。

这样形成的测试仪器系统功能更灵活、更高效、更开放、系统费用更低。

通过与计算机网络连接,还可实现虚拟仪器的分布式共享,更好地发挥仪器的使用价值。

可操作性强,易用灵活虚拟仪器面板可由用户定义,针对不同应用可以设计不同的操作显示界面。

使用计算机的多媒体处理能力可以使仪器操作变得更加直观、简便、易于理解,测量结果可以直接进入数据库系统或通过网络发送。

测量完后还可打印、显示所需的报表或曲线,这些都使得仪器的可操作性大大提高而且易用、灵活。

1.2 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2个方面考虑。

硬件电路的设计主要根据用户所面对的任务决定,其中接口设计可选用的接口总线标准包括GP IB总线、VXI总线等。

推荐选用VXI总线。

因为他具有通用性强、可扩充性好、传输速率高、抗干扰能力强以及良好的开放性能等优点,因此自1987被首次推出后迅速得到各大仪器生产厂家的认可,目前VXI模块化仪器被认为是虚拟仪器的最理想平台,是仪器硬件的发展方向。

虚拟仪器在电子实验教学中应用论文

虚拟仪器在电子实验教学中应用论文

虚拟仪器在电子实验教学中的应用摘要:用show软件在计算机上实现了常规仪器的虚拟,拓宽了常规仪器功能。

使电子实验的计算机辅助教学(cai)的形象性与精确性得以兼顾,并可为电子类科研文章的写作提供便利。

关键词:cai虚拟仪器;数据采集本文给出了show软件的应用实例,以及如何巧妙地利用电脑声卡的ad/da转换电路,将电脑变成一台集信号发生器、双踪示波器、频率测试仪、万用表等常用的重要仪器于一体的虚拟仪器,不仅其功能比各常用仪器强大,而且精确度等指标都没有随形象化的实现而减弱。

一、虚拟仪器及其优点虚拟仪器是指具有虚拟仪器面板的个人计算机仪器,它是利用现有的计算机,配上相应的硬件(如数据采集卡、输入/输出卡、gpib卡等)和专用软件,形成既有普通仪器的基本功能,又有一般仪器所没有的特殊功能的高档低价的新型仪器,虚拟仪器系统的构成可分成3个部分:第一是数据采集系统,通常是专用数据采集卡;第二是采集数据的处理和分析系统;第三是结果显示系统,包括显示器、打印机或绘图仪。

在电子实验中常用的仪器种类多,数量大,体积庞大,因而维修工作量也比较大,而且目前好的仪器其价格也比较高,例如:无论是数字存贮示波器,还是频谱分析仪的价格都是普通示波器的十几倍。

如果在电子实验中,应用虚拟仪器,可以在不增加实验经费的情况下,对学生进行较先进仪器的操作、使用训练。

二、仪器虚拟的准备(一)软件的下载与安装。

show软件是中国科技大学严宇亮研制开发的。

这一软件可以在音频范围内替代信号发生器、双踪示波器、频率测试仪、万用表等仪器。

该软件目前有免费版本,但缺少应用的详细说明,如果使用不当,会损坏计算机设备。

(二)硬件的准备与联接。

准备一根三芯屏蔽线,一端接上三个鳄鱼夹,分别是左(l),右(r),地(gnd),另一端接上一个直径3.5~的立体声耳机插头,并按此法制作两根即可,其作用是通过电缆采集实际实验电路中的测试信号。

作为数据采集系统的核心器件的声卡并无特殊要求,只要能满足采样频率大于44.1khz,可输出16bit的立体声即可,即使是集成声卡也可以满足要求。

虚拟仪器及其应用文献综述

虚拟仪器及其应用文献综述

虚拟仪器及其应用文献综述摘要随着当前经济和互联网的快速发展,虚拟仪器与人类生活的关系越来越紧密。

虚拟仪器是由计算机硬件资源、模块化仪器硬件和用于数据分析、过程通讯及图形用户界面显示的软件组成的测控系统,具有用户定义测量功能、便于组成自动测试系统强大的数据处理功能、系统组建时间短、便于扩展等特点,被广泛应用于测量、监控、工程处理、远程教育、报表生成技术等方面。

关键词:虚拟仪器,测试系统,特点,应用,互联网引言从十九世纪初到二十世纪末,测量仪器经历了模拟仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器这四个阶段。

相较于前面三代的测量仪器,虚拟仪器是由计算机硬件资源、模块化仪器硬件和用于数据分析、过程通讯及图形用户界面显示的软件组成的测控系统,是一种由计算机操纵的模块化仪器系统[1]。

计算机管理着虚拟仪器的硬软件资源,是虚拟仪器的硬件基础。

此外,还有基于计算机总线和模块化仪器总线的各种主要用于完成被测输入信号的采集、放大、模/数转换功能的测控功能硬件,如:利用PCI计算机总线的数据采集卡(DAQ)、GPIB总线仪器、VXI总线仪器模块、串口总线仪器等。

虚拟仪器的软件系统主要包括I/O接口软件、仪器驱动程序、仪器开发软件、应用软件。

1 虚拟仪器系统构成虚拟仪器由硬件系统和软件系统两部分组成,其中硬件系统一般分为计算机硬件平台和测控功能硬件;软件系统从底层到顶层,包括三部分:VISA 库、仪器驱动程序和应用软件,如图1、2。

图1-1 虚拟仪器的基本构成图1-2 虚拟仪器的构成框图1.1 硬件构成(1)计算机硬件平台计算机硬件平台可以是各种类型的计算机,如普通台式计算机、便携式计算机、工作站、嵌入式计算机等。

[2](2)测试功能硬件通过A/D转换将模拟信号转化成数字信号,送入计算机进行分析、处理、显示等;再通过D/A转换把数字控制量转化成模拟控制量,送到执行器,从而实现反馈控制,如数据采集卡系统、GPIB仪器控制系统、VXI仪器系统以及它们之间的任意组合。

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

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 developmentdeng 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。

关于虚拟仪器的论文

关于虚拟仪器的论文

摘要本文从虚拟仪器的起源、发展入手,简单介绍虚拟仪器的功能,比较虚拟仪器与传统仪器的不同之后,全面的介绍了虚拟仪器设计技术, 并用软件仿真的方法设计了一台虚拟仪器,实现了从数据采集到数据分析的全过程。

虚拟仪器的设计分成两个方面。

硬件方面,本文从最基本的传感器、信号调理开始介绍数据采集过程以及DAQ板卡。

除此之外,本文还介绍了虚拟仪器总线技术,重点为专用于虚拟仪器的VXI总线系统以及PXI 总线系统。

软件方面,主要利用现今最有代表性的图形化编辑软件——LabVIEW ,并用之模拟从DAQ 板卡中采集到一路带有均匀白噪声的正弦信号,显示其波形,并分析、显示其幅频特性曲线以及相频特性曲线。

另外本文还根据LabVIEW 中的子程序,实现了语音信号的录音与播放。

本文还从市场出发对虚拟仪器的配置投资做了具体阐述,指明了构造虚拟仪器平台所需要的投资,为今后的学习工作打下了基础。

并对国内外虚拟仪器的部分应用案例作了介绍,指出虚拟仪器是仪器历史的一次革命。

关键词虚拟仪器数据采集总线LabVIEWABSTRACTThis paper gives a brief introduction of the functions of virtual instruments from its origin and development. After comparing the virtual instruments and the traditional instruments, it wholly introduces the designing technology of virtual instruments and designs a virtual instrument by software emulate, realizing the whole process from data acquisition to data analysis.The design of virtual instrument is divided into two parts: software and hardware. From the aspect of hardware, this paper introduces the data acquisition process and the DAQ boardcard from the fundamental sensors and signal conditioning and then further introduces the bus technology of virtual instruments, with the emphasis on virtualinstruments un'ique bus technology-VXI and PXI. From the aspect of software, it introduces the most representative figuralized compiling software---LabVIEW, which is used to imitate a group of sine wave signal with white noise signal collected from a DAQ boardcard, show the wave shape , analyze and show the amplitude—frequency characteristic and phas—e frequency characteristic curves. Besides, the paper designs a program that can record and play sound.In addition, based on the market, this paper illustrates the investment of virtual instruments, laying foundation for further research and points out that virtual instruments launches a revolution in the history of instruments.KEY WORDS Virtual Instrument Data Acquisition Bus LabVIEW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 (3)1.2 虚拟仪器的分类 (3)1.3 与传统仪器的比较 (4)1.4 虚拟仪器方案 (5)第二章虚拟仪器硬件 (7)2.1 传感器及信号调理 (7)2.1.1 放大 (7)2.1.2 滤波与平滑 (8)2.1.3 隔离 (8)2.2 DAQ板卡 (8)2.2.1 模拟量输入 (9)2.2.2 模拟量输出 (9)2.2.3 数字I/O (9)2.2.4 定时I/O (9)第三章虚拟仪器总线技术 (11)3.1 概述 (11)3.2 VXI 总线系统 (11)3.3 PXI总线系统 (12)3.4 PCI、PXI、VXI 的比较 (14)第四章虚拟仪器软件体系 (1)64.1 概述 (1)64.2 L AB VIEW简介 (16)4.3 L AB VIEW应用程序构成 (17)4.4用L A B VIEW设计虚拟仪器的步骤 (19)4.5 虚拟仪器设计实例........................................................ 1 94.5.1 带有白噪声的正弦信号分析 ............................................ 1 94.5.2 简单录音器与播放器的制作 (20)第五章虚拟仪器的应用 (22)第六章虚拟仪器配置投资 (25)6.1 概述 (25)6.2 软件投资 (25)6.3 硬件投资 (26)6.4 主要厂商 (28)结束语 (29)参考文献 (30)致谢 (31)引言仪器是人类认识世界的基本工具,也是信息社会人们获取信息的主要手段之一。

毕业设计论文-虚拟仪器开发与实现

毕业设计论文-虚拟仪器开发与实现

摘要随着计算机技术的发展,传统仪器开始转向计算机化。

虚拟仪器是现代计算机技术、仪器技术以及其他新技术完美结合的产物,其强大的功能已完全超出了仪器概念本身。

本文首先叙述了虚拟仪器的概念、发展、组成等,接着采用图形化编程软件Labview设计了虚拟示波器以及它的虚拟频谱分析功能,重点介绍了Labview中使用第三方板卡——研华PCL-6221实现外部模拟信号采集的方法。

最后总结了本文所做的主要工作并提出了进一步研究的设想:虚拟仪器在internet网中的远程测控。

关键词: 虚拟仪器、PCL-6221、Labview.AbstractWith the development of computer, traditional instrument has developed into computerize instrument. Virtual Instrument is a perfect combination of modern computer technology, instrument technology and other new technology. Its strong function is beyond the instrument itself. This paper first introduce the development, concept, form of the virtual instrument, design the virtual scope, virtual-frequency-analysis instrument by using the programming software Labview, then gather the analogue signal outsides by PCL-6221, transferred into digital signal, show in the computer. At last, this paper put forward the further research: the distance-usage of the virtual instrument in the internet.Keywords: Virtual Instrument、PCL-6221、Labview.目录第一章:绪论 (4)1.1虚拟仪器的概念 (4)1.2虚拟仪器的构成 (5)1.3虚拟仪器的优点 (8)1.4数据采集卡的选择 (10)第二章设计方案 (11)2.1虚拟仪器创建过程 (11)2.2软件比较 (12)2.3设计程序的界面实现 (15)第三章虚拟仪器的发展趋势 (20)第四章结束语 (22)参考文献 (23)致谢 (25)附录: NI-6221的使用说明书 (26)第一章:绪论随着计算机技术的发展,传统仪器开始向计算机化的方向发展。

虚拟仪器研究

虚拟仪器研究

摘要:虚拟实验仪器系统由信号采集、信号处理和结果显示三大部分构成,虚拟仪器系统与传统仪器相比,具有性价比高、开放性、智能化程度高、界面友好等特点。

本文介绍了虚拟实验仪器的概念,开发平台,国内外使用现状和未来的发展趋势,以及其在工业应用上的重要地位。

关键词:虚拟实验仪器,Labview,数据采集,虚拟实验仪器研究1文献综述随着科学技术的迅猛发展,电子设备和技术向集成化、数字化和高速化方向发展,而在学校特别是大学中,要想紧跟技术的发展,就要不断更新教学和实验设备。

只有在自己动手的实验过程中,学生才能够将学到的理论知识真正掌握和应用,这就使得电子测量仪器变得至关重要。

而传统仪器下的高校实验教学,已严重滞后于信息时代和工程实际的需要。

其根本原因在于实验内容依附于课程设立,仪器设备很大部分陈旧,而先进的数字仪器(如数字存储示波器)价格昂贵不可能大量采购,同时其功能较为单一,与此相对应的是大学学科分类越来越细,每一专业都需要专用的测量仪器,因此仪器设备不能实现资源共享,造成了浪费。

虚拟仪器正是解决这一矛盾的最佳方案。

基于PC平台的虚拟仪器,可以充分利用学校的微机资源,完成多种仪器功能,可以组合成功能强大的专用测试系统,有多种专业共同使用,还可以通过软件行升级。

基于虚拟仪器的概念,使用目前最为流行的虚拟仪器软件开发环境——Labview,进行虚拟实验仪器的开发,实现数字存储示波器的功能,可以对实时信号进行数据采集、显示、存储及进一步的处理。

2问题的提出由于电子技术、计算机技术和网络技术的高速发展及其在电子测量技术与仪器领域中的应用,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出现。

电子测量仪器的功能和作用已发生质的变化,其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的结合成一个有机整体,导致仪器的结构、概念和设计观点等也发生突破性的变化。

在上述的背景下,出现了新的仪器概念——虚拟仪器。

虚拟仪器概述论文

虚拟仪器概述论文

摘要 (1)前言 (1)第一章虚拟仪器 (2)1.1虚拟仪器的概念 (2)1.2虚拟仪器的构成 (2)1.3虚拟仪器发展概况及前景 (2)1.4虚拟仪器与传统仪器相比所具有的优越性 (3)1.5 LabVIEW 简介 (3)第二章虚拟数字示波器构想 (4)2.1示波器原理概述 (4)2.2示波器与虚拟仪器结合的趋势 (4)2.3利用LabVIEW设计虚拟数字示波器构想 (5)2.4虚拟数字示波器前景 (6)小结 (6)参考文献: (7)基于LabVIEW的虚拟仪器概述摘要本文介绍了虚拟仪器的概念、组成和虚拟仪器开发软件LabVIEW,以及基于LabVIEW的数据采集系统,并对虚拟仪器的前景进行了展望。

关键词:虚拟仪器, LabVIEW ,数字示波器,数据采集Summarize Virtual Instruments based on LabVIEWAbstract:The paper introduces the concept and the constitute of Virtual Instruments and the software LabVIEW. It discusses the system of data acquisition(DAQ),and introduces the development and perspective of virtual instrumen.Keywords:Virtual instrument,LabVIEW,Data acquisition,Oscillograph前言虚拟仪器是一种基于计算机的自动化测试仪器系统。

虚拟仪器的突出优点在于能够与计算机技术结合,将计算机资源与仪器硬件,数字信号处理技术与不同功能的软件模块结合,组成不同的仪器功能。

用户可根据测试的需要,自己设计所需要的仪器系统,即利用数据采集卡及计算机外围硬件进行信号的采集与检测,然后用计算机所编的软件来实现对信号的处理、计算和分析以及对测试结果进行显示。

虚拟实验设计论文(5篇)

虚拟实验设计论文(5篇)

虚拟实验设计论文(5篇)虚拟试验设计论文(5篇)虚拟试验设计论文范文第1篇虚拟试验是依托“虚拟现实”技术产生和进展的一种试验模式,利用计算机及仿真软件来模拟试验环境及过程,同学通过计算机操作来做试验,以代替或加强传统的实物试验。

虚拟试验一般通过虚拟试验室进行。

虚拟试验室是由虚拟现实技术生成的一类适于进行虚拟试验的试验系统,包括虚拟试验室环境、相关试验仪器设备、试验对象以及试验信息资源等,是一个基于网络的试验教学、技术沟通、共同讨论、协同工作的平台。

虚拟试验室最早由美国弗吉尼亚高校的威廉沃尔夫教授于1989年提出,被称为“无墙的讨论中心”。

虚拟试验室具有传统试验室无法比拟的特点,如资源共享性、互动操作性、用户自主性、平安性等,并且可以有效地削减试验设备购置经费和试验学时。

随着虚拟试验技术的成熟,虚拟试验室在教育领域得到了越来越广泛的应用[8]。

2机械设计虚拟试验室以“CAXA实体设计”和“CAXA-EB”软件系统为依托,利用VisualBasic6.0和C/C++开发了机械设计虚拟试验室(见图1),包括三维虚拟试验环境和二维虚拟试验环境,可进行机构运动简图测绘、齿廓范成原理、减速器拆装等11个机械设计虚拟试验。

学员可利用虚拟试验室进行试验,完成并提交试验报告,老师可利用该平台查阅批改试验报告。

机械设计虚拟试验室由服务器端核心处理模块、客户端实时运算模块、用户管理模块、机构库模块、零件库模块等七大模块组成。

其中,机构库包含40多个常用机构,零件库包含80多个常用零件,标准符号库由100多个常用标准符号组成,在线关心信息库有近5万字的在线关心信息[9-10]。

目前机械设计虚拟试验室已在全军院校推广使用。

近几年的教学应用表明,机械设计虚拟试验可部分取代实物试验,某些传统试验如简图测绘、齿廓范成等可利用虚拟试验室独立完成;同时,虚拟试验室大大扩展了原有试验内容,增加了机构改进设计、轴的设计、连杆机构的设计等综合性和设计性试验,并且试验室为开放性环境,试验内容还可依据需要连续扩充;另外,虚拟试验室是实物试验和课堂教学的有力补充,连杆机构的基本形式和演化等试验内容对进一步理解和巩固课堂学问具有重要作用,通过虚拟试验还可进行一些实物试验很难实现的试验,如齿廓范成原理试验,传统的范成仪只能加工两种参数的齿轮,而利用虚拟试验室可以任意设置加工参数。

虚拟仪器技术在家用电器的应用论文

虚拟仪器技术在家用电器的应用论文

虚拟仪器技术在家用电器的应用论文虚拟仪器技术在家用电器的应用论文在学习和工作中,大家都跟论文打过交道吧,论文是探讨问题进行学术研究的一种手段。

那么你知道一篇好的论文该怎么写吗?以下是小编精心整理的虚拟仪器技术在家用电器的应用论文,希望能够帮助到大家。

虚拟仪器技术在家用电器的应用论文篇1[摘要]文章首先对虚拟仪器技术及其在家用电器检测中的应用优势进行了简要说明,然后重点分析了虚拟仪器技术在家用电器检测中的应用策略,以期能够进一步提升家用电器的检测水平和检测效率,为消费者的权益提供有力保障。

[关键词]虚拟仪器技术;家用电器;质量检测随着社会的快速发展,家用电器更新换代速度加快,家电质量是其品牌可持续发展的关键因素。

家用电器的质量检测是质量过关的有效保证。

随着检测技术的发展,虚拟仪器技术逐渐应用于家电质量检测中,不但提高了家电质量的检测合格率,还提高了工作效率和操作便捷性,成为家用电器质量检测技术的重要构成部分。

1、虚拟仪器技术概述虚拟仪器技术主要由软件执行系统和硬件支撑系统两大部分构成。

软件执行系统负责对家电质量检测数据的采集、运输、处理和分析,完成家电质量检测的控制任务;硬件支撑系统主要为数据存储、数据显示、数据传输提供可靠的容量和通道,保证采集和分析的数据能够反馈至检测显示平台,供检测软件通畅运行。

2、虚拟仪器技术在家用电器检测中的应用优势第一,兼容性好。

传统质量检测需要波形器和示波器等固定设备,这些设备的检测功能用途有限,无法兼容其它功能。

而虚拟仪器则通过虚拟化技术,将用户的需求融入其中,用户具有更多的权限,能够根据需要进行功能设定,使虚拟仪器的灵活性和兼容性更为突出。

第二,在线服务功能强大。

虚拟仪器完全可以在网络平台中运行,数据采集、数据传输、数据共享、数据跟踪等均可以在线完成,有效改善了传统仪器无法远程对家电质量进行测试的缺点,数据完整性、可靠性大大提高。

第三,开放性好。

虚拟仪器在检测时以计算机为支撑平台,计算机所具有的开放性在虚拟仪器中得到完美体现,虚拟仪器在家电质量检测中数据更安全、完整和可靠,检测效率更高。

有关虚拟仪器技术毕业设计论文

有关虚拟仪器技术毕业设计论文

摘要 (1)Abstract (2)第1章绪论 (4)1.1引言 (4)1.2 概述 (4)1.3 研究的目的和意义 (4)1.4 通风机检测的国内外发展现状 (5)1.5 本次研究的主要任务 (6)1.6 本章小结 (7)第2章虚拟仪器技术及测试系统总体方案 (7)2.1 虚拟仪器简述 (7)2.2 虚拟仪器系统的构成 (8)2.2.1 虚拟仪器的硬件 (8)2.2.2 虚拟仪器的软件 (9)2.3 虚拟仪器的特点 (10)2.4 虚拟仪器的开发平台 (10)2.4.1 面向仪器与测控过程的图形化开发平台—LabVIEW (10)2.4.2 LabVIEW 的特点 (11)2.5 风机性能试验概述 (11)2.5.1 风机性能试验的原理和方法 (11)2.5.2 风机的性能参数 (12)2.5.3通风机性能曲线的绘制 (13)2.5.4 风机性能参数指标 (14)2.5.5 通风机性能计算 (14)2.5.6 多通道采集方案的选择 (15)2.5.7 数据采集卡各部分的设计 (16)2.5.8 系统总体方案的确定 (17)2.6 测试系统各个部分功能 (18)2.7 本章小结 (18)第3章传感器的选型与设计 (19)3.1 大气压与负压传感器 (19)3.2 温湿度传感器 (22)3.3 风速传感器 (24)3.4 MG8型钳形电流互感器 (25)3.5 转速传感器 (26)3.6 传感器的安装位置和方法 (28)3.7本章小结 (31)第4章信号调理电路和数据采集卡的设计 (31)4.1 信号调理简介 (31)4.2 信号调理电路的组成 (32)1 放大器 (32)4.3 信号调理电路的设计 (32)4.4直流电源 (33)4.4.1 简介 (33)4.4.2 电路原理图 (34)4.5数据采集卡 (34)4.5.1 数据采集卡的结构框图 (34)4.5.2 多路开关AD7506 (35)4.5.3 AD1671模数转换器 (35)4.5.4 EPM7064可编程逻辑器件 (36)4.5.5 USB2.0接口芯片 (36)4.6 本章小结 (37)第5章数据采集系统软件设计 (37)5.1本次通风机检测系统的设计思想 (37)5.2 检测系统的功能 (39)5.3 检测系统软件整体设计 (39)5.3.1软件构成 (39)5.3.2系统界面 (39)5.3.3数据采集程序实现 (41)5.3.4数据处理模块 (42)5.3.5曲线拟合 (47)5.3.6参数设置模块 (49)5.3.7历史速度曲线存储和查询模块 (49)5.3.8报表输出模块 (50)5.4 本章小结 (51)第六章结论 (52)6.1 概述 (52)6.2 系统的优点 (52)6.3 该检测系统的不足之处 (53)参考文献 (54)致谢 (55)摘要通风机性能检测试验是对通风机技术研究和生产的必要环节。

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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。

虚拟仪器论文

虚拟仪器论文

摘要本文从虚拟仪器的起源、发展入手,简单介绍虚拟仪器的组成功能,比较虚拟仪器与传统仪器的不同之后,全面的介绍了虚拟仪器设计技术,通过了解虚拟仪器系统四大优势和特点,展望虚拟与仪器在未来的发展。

虚拟仪器是以一种全新的理念来设计和发展的仪器,他是90年代发展起来的一项新技术,主要用于自动测试、过程控制、仪器设计和数据分析等领域,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”,他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。

关键词:虚拟仪器, 组成与特点, 系统设计发展前景目录摘要 (I)目录.................................................................................................................................................................... I I 第一章虚拟仪器简介. (1)1.1虚拟仪器发展 (1)1.2虚拟仪器系统 (2)第二章虚拟仪器技术 (6)2.1虚拟仪器技术的三大组成部分 (6)2.2虚拟仪器的特点 (7)2.3虚拟仪器技术的四大优势 (8)第三章虚拟仪器的应用 (9)第四章虚拟仪器系统设计及系统集成 (11)第五章.虚拟仪器技术的未来前景 (12)5.1 21世纪的虚拟仪器技术 (12)5.2超越PC的功能 (12)参考文献 (14)致谢 (15)第一章虚拟仪器简介计算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。

基于虚拟现实技术的虚拟仪器研究

基于虚拟现实技术的虚拟仪器研究

基于虚拟现实技术的虚拟仪器研究随着科技的发展,虚拟现实技术得到了广泛的应用。

其中,基于虚拟现实技术的虚拟仪器研究是一个备受关注的领域。

虚拟仪器是用计算机模拟真实仪器的运行和测试结果的一种虚拟化技术,它将实验仪器与数据采集、处理、分析等功能集成在一起,能够进行快速、高效的实验过程。

一、虚拟现实技术的发展历程在虚拟现实技术的发展过程中,出现了多种不同的技术手段。

比如,早期的虚拟现实技术主要是基于桌面电脑。

通过建立虚拟环境,让用户与虚拟世界进行互动。

但是,由于缺乏真实的交互感和沉浸感,不能完全满足用户的需求。

因此,随着技术的进步,出现了更为先进的虚拟现实技术。

二、虚拟仪器的种类和应用领域虚拟仪器可以按照功能和类型进行分类。

根据功能分为数据采集、处理、控制和分析等;根据类型分为模拟型、仿真型和实物型等。

不同的虚拟仪器可以应用到不同的领域中,如军事、医疗、工业制造、地学和环境监测等。

比如,在医疗领域中,虚拟手术室和虚拟病人器官等虚拟仪器可以帮助医生进行手术模拟和培训,提高手术的成功率和安全性。

三、虚拟仪器的优势和发展趋势和传统的实验仪器相比,虚拟仪器具有很多优势。

首先,虚拟仪器可以减少实验成本和实验时间,避免了可能存在的危险。

其次,虚拟仪器可以模拟各种极端情况下的实验,并且可以多次重复实验,提高实验数据的准确性和有效性。

最后,虚拟仪器可以提供更为丰富的实验环境和条件,使得实验测试更加灵活、客观和严谨。

随着虚拟现实技术的不断发展,虚拟仪器的应用越来越广泛,未来也将会有更大的发展空间。

比如,人工智能技术的引入将能大大提高虚拟仪器的智能化程度,实现自主学习和自主决策。

同时,虚拟现实技术的硬件和软件将会更加完善,成为实验教学和产品设计中必不可少的工具。

虚拟现实技术也会与其他技术如增强现实技术等相结合,使得虚拟仪器的应用更加广泛,功能更加多样化。

总之,虚拟仪器是一种非常有前景的技术,能为实验教学、产品设计和各个领域的科研提供帮助。

虚拟仪器技术文献综述

虚拟仪器技术文献综述

虚拟仪器技术文献综述虚拟仪器技术综述1引言随着微电子技术、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出现,在许多方面已经突破传统仪器的概念,电子测量仪器的功能和作用已经发生了质的变化。

在这种背景下,美国国家仪器公司(National Instruments Corporation,简称NI)在20世纪80年代最早提出虚拟仪器(Virtual Instrument,简称VI)的概念。

其核心的思想是利用计算机的强大资源使本来需要硬件实现的技术软件化,以便最大限度地降低系统成本,增强系统功能与灵活性[1]。

2虚拟仪器的概念和特点虚拟仪器是模拟仪器、数字化仪器、智能仪器后的新一代仪器技术。

目前虚拟仪器技术已应用于各个行业,在医学、航空等行业已开发出DAQ仪器、VXI 及PXI等标准体系结构的虚拟仪器,这些仪器应用方便,成本低廉,从而导致了虚拟仪器技术在其他行业的迅猛发展。

虚拟仪器利用现有的个人计算机, 加上特殊设计的仪器硬件和专用软件, 形成既有普通仪器的基本功能又有一般仪器所没有的特殊功能的高档低价的新型仪器它对实验水平和生产效率的提高产生不可佑里的影响其特点如下[2](1)功能由用户自己定义;(2)面向应用的系统结构,可方便地与网络外设、应用等连接;(3)展现全汉化图形界面、计算机直接读数;(4)数据可编辑、存储、打印;(5)软件是关键部分;(6)价格低廉, 可重复利用;(7)基于计算机技术开放的功能模块可构成多种仪器;(8)技术更新快(周期为1——2 年);(9)基于软件体系的结构, 大大节省开发维护费用。

3虚拟仪器的构成3.1虚拟仪器的硬件构成根据虚拟仪器的总线类型,可以把虚拟仪器分为三大类:GPIB体系结构、VXI体系结构和PXI体系结构。

(1)基于数据采集的虚拟仪器系统这种方式借助于插入计算机的数据采集卡与专用的软件,如LabVIEW(或LabWindows/CVI)相结合,通过A/D变换将模拟信号采集到计算机进行分析、处理、显示等,通过D/A转换实现反馈控制。

虚拟仪器检测论文

虚拟仪器检测论文

三一文库()/论文其他/综合论文〔虚拟仪器检测论文〕1硬件构成检测系统主要由信号接口及虚拟仪器两部分构成(图1)。

待测信号由控制机柜上的接口引出,通过信号选择、调理之后送入工控机,由数据采集卡进行数据采集,并最终由数据处理软件进行分析、显示、存储等。

步进电机系统由脉冲控制器、驱动电路和步进电机等几部分构成,根据不同的检测要求如常规检测、实时监控和故障诊断等,需要对脉冲控制器的输出、驱动电路的输出以及电机绕组的信号分别进行检测。

为更有效的利用采集卡的硬件资以及计算机的数据处理能力,在接口部分设置了信号选择电路,负责把需要检测的信号送入后续系统。

接口电路结构如图2所示,通过两个选择开关的不同组合,分别实现从驱动板输入级引出脉冲控制器信号、从驱动板输出级引出驱动电路信号、从电机回路引出步进电机绕组电流信号。

信号调理电路采用运算放大器对取样电阻两端的信号进行差分运算,得到电压、电流信号并以单端方式输出至数据采集卡。

步进电机常采用方波电压驱动,从其频谱构成来看包含一定的高频成分,属于有突变的大幅值信号,故选用LM318高速宽带运算放大器,其增益带宽为15MHz,转换速率为70V/μs。

为进一步提高待测信号的信噪比,减小软件数据处理的难度以及减少运算量,在LM318的电部分加入了2个1000μF的电解电容退耦合,在其输出端加入了0.2μF 的瓷片电容以滤除高频噪声。

虚拟仪器的硬件采用基于PCI总线技术的DAQ数据采集系统,选用的PCI-6071E数据采集卡可实现对32个步进电机及其驱动电路和脉冲控制器的多路并行检测。

2软件设计根据模块化的编程思想,检测程序(图3)的结构自上而下分为主程序层、逻辑层、驱动层。

主程序层由用户界面和测试执行部分构成,逻辑层负责逻辑关系的验证以及相关决策的制定,驱动层负责与仪器、被测设备以及其他应用程序之间的通信。

软件的开发平台为NI公司的LabVIEW。

检测程序的主要任务为多通道的数据采集、分析和存储,因此程序的优化及运行效率问题都显得较为重要,在软件的开发中运用了LabVIEW所支持的多项先进编程技术,如数据流、多线程、定时循环、状态机等。

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虚拟仪器论文
---虚拟仪器技术的发展趋势0906840403 李国香
记得早在选课的时候我就很好奇,什么是虚拟仪器,这么抽象的名词代表的究竟是什么样的高端技术。

直到自己亲自经历上机操作画图才了解这是一个能改变、增减仪器系统功能的技术。

通过网上查询的资料我了解到,近年来计算机技术、大规模集成电路技术和通讯技术的飞速发展使得仪器技术领域也发生了巨大的变化,它的出现彻底打破了传统仪器只能由生产厂家定义、用户无法改变的局面,从而使任何一个用户都可以用鼠标或按键在计算机显示屏上操作虚拟仪器软面板的各种“按钮”进行测试工作,并可以
根据不同的测试要求通过窗口切换不同的虚拟仪器。

我觉得,这种具有“可开发性”和“可拓展性”的优越特点使得它存在强大的生命力和竞争力,特别适用于当今越来越复杂的测试需求。

随着技术的不断成熟和发展,虚拟仪器的未来肯定一片光明,所以我想着重研究它的发展趋势。

虚拟仪器看似高深,说的通俗易懂点,就是在计算机上加上软件或硬件,使得主人在操作时就象是在操作一台自己设计的专用的电子仪器。

在这个系统中,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。

灵活高效的软件、完全自定义的用户界面、模块化的硬件、提供全方位的系统集成,标准的软硬件平台,满足对同步和定时
应用的需求,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,这也预示着虚拟仪器的美好前景。

一个事物的成型、发展到兴起,与自身契合当下时代是离不开的,在这个讲究高效的社会,利用labview软件人们可以高效地创建自己的应用以及友好的人机交互界面,而综合所有,虚拟仪器就有了它无可替代的优点和先进性,即性能高、扩展性强、开发时间少和无缝集成,而这些优点又将促进它进一步发展,到此,我们就可以在现有的基础上预测一下它的未来,和它最终的发展趋势。

一、外挂式虚拟仪器
PC-DAQ式虚拟仪器是现在比较流行的虚拟仪器系统,但是,由于基于PCI总线的虚拟仪器在插入DAQ 时都需要打开机箱等,比较麻烦,而且,主机上的PCI 插槽有限,再加上测试信号直接进入计算机,各种现场的被测信号对计算机的安全造成很大威胁,同时,计算机内部的强电磁干扰对被测额信号也会造成很大的影响,故以USB接口方式的外挂式虚拟仪器系统将成为今后廉价型虚拟仪器系统测试的主流。

2)PXI型高精度集成虚拟仪器测试系统
PXI系统高度的可扩展性和良好的兼容性,以及比VXi 系统更高的性价比,将使它成为未来大型高精度集成测试系统的主流虚拟仪器平台。

3)网络化虚拟仪器
尽管Internet技术最初并没有考虑如何将嵌入式智能仪器设备连接在一起,不过NI等公司已开发了通过
Web浏览器观测这些嵌入式仪器设备的产品,使人们可以通过Internet操作仪器设备。

根据虚拟仪器的特性,我们能够方便地将虚拟仪器组成计算机网络。

利用网络技术将分散在不同地理位置不同功能的测试设备联系在一起,使昂贵的硬件设备、软件在网络上得以共享,减少了设备重复投资。

现在,有关MCN方面的标准正在积极进行,并取得了一定进展。

由此可见,网络化虚拟仪器将具有广泛的应用前景。

同时,虚拟仪器技术的四大优势
一、性能高
虚拟仪器技术是在PC技术的基础上发展起来的,所以完全“继承”了以现成即用的PC技术为主导的最新商业技术的优点,包括功能超卓的处理器和文件I/O,使您在数据高速导入磁盘的同时就能实时地进行
复杂的分析。

此外,不断发展的因特网和越来越快的计算机网络使得虚拟仪器技术展现其更强大的优势。

二、扩展性强
NI的软硬件工具使得工程师和科学家们不再圈囿于当前的技术中。

得益于NI软件的灵活性,只需更新您的计算机或测量硬件,就能以最少的硬件投资和极少的、甚至无需软件上的升级即可改进您的整个系统。

在利用最新科技的时候,您可以把它们集成到现有的测量设备,最终以较少的成本加速产品上市的时间。

三、开发时间少
在驱动和应用两个层面上,NI高效的软件构架能与计算机、仪器仪表和通讯方面的最新技术结合在一起。

NI设计这一软件构架的初衷就是为了方便用户的操作,同时还提供了灵活性和强大的功能,使您轻松
地配置、创建、发布、维护和修改高性能、低成本的测量和控制解决方案。

四、无缝集成
虚拟仪器技术从本质上说是一个集成的软硬件概念。

随着产品在功能上不断地趋于复杂,工程师们通常需要集成多个测量设备来满足完整的测试需求,而连接和集成这些不同设备总是要耗费大量的时间。

NI 的虚拟仪器软件平台为所有的I/O设备提供了标准的接口,帮助用户轻松地将多个测量设备集成到单个系统,减少了任务的复杂性。

虚拟仪器技术不断地扩展其功能及应用范围。

现在LabVIEW不仅能在PC上开发测试程序,而且可以在嵌入式处理器和FPGA上设计硬件。

这一技术也将最终提供这样的一个独立环境,使用户可以从设计测试系统到定义硬件的功能,如图3所示。

测试工程师
将能使用合适的功能来进行系统级的设计。

当他们需要定义专门的测量功能时,他们也将可以用同样的软件工具来“细化”到合适的级别以定义测量的功能。

例如,工程师可以开发LabVIEW程序来使用模块化仪器进行某些测量,如DC电压和上升时间。

当工程师需要开发专门的测量时,他们也可以使用LabVIEW 对原始的测量数据进行分析,从而开发出专门的测量,比如峰值检测。

如果在某些情况下他们需要使用一些新的硬件功能来实现测量,如定制的触发,那么他们可以用LabVIEW定义一个触发和滤波方案,并嵌入到仪器卡上的FPGA中。

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。

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