实验一NIELVIS虚拟仪器实验系统及LabVIEW认知实验

实验一 NI ELVIS 虚拟仪器实验系统及LabVIEW 认知实验
一、 实验目的
1．熟悉NI ELVIS 虚拟仪器实验系统的工作环境。

2．熟悉LabVIEW 虚拟仪器软件及其开发环境。

二、 实验仪器组成及功能
(一) NI ELVIS 虚拟仪器实验系统硬件组成部分：
NI ELVIS 虚拟仪器实验系统是以LabVIEW 为软件开发平台，集成了常用仪器功能的系统，它包括一套多功能数据采集设备与一个用户自定义的实验工作台，工作台上还有一块原型实验面包板。

一套完整的NI ELVIS 虚拟仪器实验系统由如下四部分组成。

如图1－1
图1－1 NI ELVIS 虚拟仪器实验系统的硬件部分 1.
计算机配置要求：内存1G 以上，DVD 光驱； 2.
NI ELVIS 实验工作台：外形如图1－2
图1－2 NI ELVIS实验工作台
它由如下几部分组成：
1)控制面板：如图1－3
图1－3 NI ELVIS实验工作台
控制面板按功能区分有以下七部分：
（1）系统电源LED显示
（2）面包板电源开关
（3）通讯开关
（4）可变电源控制：分正负电源控制
（5）函数发生器控制
（6）数字多用表接线端：有电压，电流两组香蕉插座
注意：如果已经使用了控制面板上的DMM（数字多用表）的输入端，则实验面包板上的DMM输入插孔就不能再使用。

否则会导致这两部分短路，损坏仪器。

（7）示波器接线端
注意：如果已经使用了控制面板上的SCOPE（示波器）的BNC连接端，则实验面包板上的Oscilloscope的输入插孔就不能再使用。

否则会导致这两部分短路，损坏仪器。

2)后面板：如图1－4
图1－4 NI ELVIS实验工作台后面板
3)实验面包板
NI ELVIS实验工作台的实验面包板如图1－5所示，主要包括如下9个部分
图1－5 NI ELVIS实验工作台面包板
（1）Analog Input Signals，Oscilloscope，and Programmable Function I/O (模拟输入信号行，示波器输入行，可编程函数I/O行)
（2）Digital I/O (数字输入/输出信号行)
（3）LED Array (LED 阵列)
（4）D-SUB (D形接口)
（5）Counters，User Configurable I/O，and DC Power Supply (计数器输入行，用户配置I/O行（数字信号），直流电源信号行)
（6）DMM，Analog Outputs，Function Generator，User Configurable I/O，Variable Power Supplies，DC Power Supplies (数字多用表信号输入行，模拟信号输出行，函数发
生器信号行，用户配置I/O行（模拟信号），可变电源信号行，直流电源信号行
)
（7）Power LEDs (电源LED显示)
（8）BNC Connectors (同轴电缆连接端)
（9）Banana Jack Connectors (香蕉插座连接端) (二)NI ELVIS虚拟仪器实验系统软件：
图1－6 NI ELVIS虚拟仪器软件套件的启动界面NI ELVIS 虚拟仪器软件套件集成了由LabVIEW软件开发出的12种虚拟仪器，它们分别是Digital Multimeter（数字多用表）、Oscilloscope（示波器）、Function Generator（函数发生器）、Variable Power Supplies（可变电源）、Bode Analyzer（波特分析仪）、Dynamic Signal Analyzer（动态信号分析仪）、Arbitrary Waveform Generator（任意信号发生器）、Digital Reader （数字信号监控仪）、Digital Writer（数字信号记录仪）、Impedance Analyzer（阻抗分析仪）、Two-Wire Current-V oltage Analyzer（两线电流-电压分析仪）、Three-Wire Current-Voltage Analyzer（三线电流-电压分析仪）。

NI ELVI S 虚拟仪器软件套件的启动界面如图1－6所示。

这一整套设备可提供如下功能：
●信号分析（示波器、动态信号分析仪、波特图分析仪、阻抗分析仪、电流电压分析仪
等。

）
●数字多用表 (测量电压、电流、电阻、电感、电容和二极管的极性等。

)
●信号源（信号发生器和任意波形发生器，可手动调节，也可程序控制，并具有扫频功能。

）●定时/数字量（频率、计数器和数字I/O。

）
●直流电源（标准+5V, ±15V, 和可变±12V, 可手动调节，可程序控制。

三、实验操作顺序和内容
(一)本次实验所需元器件：
电阻：
RJ－1/4－1K 数量：1只
RJ－1/4－2K 数量：1只
RJ－1/4－510K 数量：1只
电容：
CD11－25V－2.2μF 数量：1只
电感：
0.2H，0.5A 数量：1只
热电阻：PT100 数量：1只
连线若干
(二)操作顺序：
1.开机顺序：首先启动计算机(显示器、主机)，再开实验工作台后面板电源，最后再
开工作台前面板电源；
2.关机顺序：先关工作台前面板电源，再关工作台后面板电源，最后再关计算机(主
机、显示器)。

(三)实验内容
1.测量电阻阻值、电容容值、电感值、同时测量之前必须调零，完成表1-1。

2.测量直流电压值，完成表1-2，注意：必须断电接线，切忌带电操作。

3.测量直流电流，改变电流输入红黑表笔的方向，测量其正、负电流，完成表1-3。

注意：表笔必须串入电路中。

4.了解可变电源(Variable Power Supplies)操作
注意：手动MANUAL的位置。

5.温度测量演示
进入E盘，双击热电阻文件，显示分为两部分：如图1－7
第一：前面板显示；
第二：程序框图显示；
可通过Ctrl－E互相切换。

通道设置：
设置之前，必须停止程序运行，双击程序框图的DAQ Assistant，右击配置框图的voltage，点击其中的“更改物理通道”即可。

点击面板的“→”符号，即可开始运行，进行温度测量演示。

图1－7 温度测量界面
注：为了曲线显示清楚，运行之前设置X、Y标尺。

设置方法：在前面板曲线框图上右击，选择【属性】→【标尺】，对X、Y进行设置。

X选择自动调整，Y 设置为最小20，最大40，点击【确定】。

四、注意事项
1、进入实验室首先打开电脑，对自带U盘进行杀毒；
2、每组不得多于二人，作好分工合作，并各自进行实验登记；
3、严格实行实验规范，连接导线长短适宜，必要时应对元件、导线用摄子整形；
4、实验前必须根据教材、实验指导书相关内容及附录，认真进行预习，并完成
相应的理论计算值，以便实验操作时做到心中有数；
5、实验操作前，必须对电路、元件参数、仪器、仪表状态确认，若不能确认，
阻抗由大向小、电源由低往高进行调节，严禁盲目操作；
6、注意保持实验原始数据的真实性，以便进行实验结果的分析处理、实验报告
的完善；
7、实验过程善始善终，注意保持实验环境；实验结束将元器件放回元件盒。

8、下次实验：预习“实验二：测量不确定度的评定”，要求预习过程必需将计算值预先完成假定电阻为2K、电压为5V、10K电位器取值2K，并认真阅读相关内容和附录相关部份。