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虚拟仪器论文

虚拟仪器论文

班级:应用电子技术(1)姓名:** 学号:1160720**用虚拟仪器LabVIEWE实现谐波测量分析虚拟仪器的定义及组成:虚拟仪器(Virtural Instrument, VI)的概念是由美国国家仪器公司提出来的,虚拟仪器本质上是虚拟现实一个方面的应用结果。

也就是说虚拟仪器是一种功能意义上的仪器,它充分利用计算机系统强大的数据处理能力,在基本硬件的支持下,利用软件完成数据的采集、控制、数据分析和处理以及测试结果的显示等,通过软、硬件的配合来实现传统仪器的各种功能,大大的突破了传统仪器在数据处理、显示、传送、存储等方面的限制,使用户可以方便地对仪器进行维护、扩展和升级。

虚拟仪器是基于计算机的仪器,计算机和仪器的紧密结合是目前仪器发展的一个重要方向,虚拟仪器就是在通过计算机上加一组软件和硬件,使得使用者在操作这台计算机时,就像是在操作一台自己设计使用的专用的传统电子仪器。

在虚拟仪器系统中,硬件仅仅是为了实现信号的输入、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,很方便的改变、增减仪器系统的功能与规模,所以有“软件就是仪器”之说。

虚拟仪器的基本构成包括计算机、虚拟仪器软件、硬件接口模块等,其中,硬件接口模块可以包括插入式数据采集卡(DAQ)、串/并口、IEEE488接口(GPIB)卡、VXI控制器以及其他接口卡。

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。

虚拟仪器的最大特点是将计算机资源与仪器硬件,DSP技术相结合,在系统内共享软硬件资源,打破了以往由厂家定义仪器功能的模式,由用户自己定义仪器功能。

在虚拟仪器中,使用相同的硬件系统,通过不同的软件编程,就可以实现功能完全不同的测量仪器。

传统仪器与虚拟仪器系统的比较如下表所示。

同时能充分发挥计算机的能力,有强大的数据处理功能,可以创造出功能更强的特性仪器。

LabVIEW的运行机制就宏观上讲已经不再是传统上的冯·诺伊曼计算机体系结构的执行方式了。

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。

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。

基于虚拟仪器的电机实验检测系统毕业设计论文

基于虚拟仪器的电机实验检测系统毕业设计论文

基于Lab VIEW的电机实验检测系统摘要虚拟仪器(Virtual Instrument)是日益发展的计算机硬件、软件和总线技术在向其他技术领域密集渗透的过程中,与测试技术、仪器技术密切结合,共同孕育出的一项美妙的新成果。

利用虚拟仪器开发电机参数检测系统是本文的主要任务。

被检测的电机参数包括电压、电流、温度等,电机性能的好坏取决于参数是否符合标准。

论文介绍了电机参数测量的原理和利用LabVIEW进行系统设计。

本论文分析了当前虚拟仪器的发展现状后,研究了应用于电工实验教学的虚拟电机参数检测系统:选择PC-DAQ方式构成虚拟仪器检测系统、图形化编程语言LabVIEW作为软件开发平台,完成了虚拟仪器检测试系统的设计。

在硬件电路设计中,信号调理电路和数据采集卡是整个检测系统的不可缺少的部分。

软件部分是本文设计的重点,本文着重于模块化的设计思路详细介绍了数据存储、读取与参数计算等模块的设计。

文章最后,提出了虚拟仪器设计有待进一步研究的主要问题。

关键词:电机参数,LabVIEW,检测Experiment detection system of electric machine based on LabVIEWAbstractVirtual instrument (VI) is a great new production what is based on integrating computer hardware and software in addition bus technology with measuring and instrumentation technology. Exploiting the detection system of electromechanical parametric with virtual instrument is primary task of the paper. Electromechanical parameters which should be detected include voltage 、electrical current、temperature etc. The stand or fall of electromechanical character depended on that satisfy the standard or not. In this paper, the theory of electromechanical parameter measurement and the design way of the system with LabVIEW was introduced.After the VI’s actuality was analysed, a virtual electric parameter measuring system applying to electrical experiment teaching was researched; The PC-DAQ mode was selected to constitute the VI measuring system. And the graphical programming language LabVIEW was used as software development platform. A specimen of the virtual measuring system had completed. During the design of hardware circuit, the signal conditioning circuit and the DAQ card is important to whole system’s indispensable department. The matters which need attention in doing printed circuit board were showed. About the software, the idea of modularized design was emphasized in this paper. Many program modules were introduced in details, including the data storage with reading, parametric counting and so on. The conclusion and recommendations was presented in the end of the paper.Keywords: Electrical Parameter,LabVIEW,Detection目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1虚拟仪器及L AB VIEW概念 (1)1.2L AB VIEW的特点及发展前景 (3)1.3课题意义及任务 (4)2系统总体结构设计 (5)2.1L AB VIEW测试系统及设计指标 (5)2.1.1 虚拟仪器的系统构成 (5)2.1.2 系统的设计指标 (6)2.2系统测量原理 (6)2.2.1 交流电气参数的测量原理 (7)2.2.2 L、R、C参数测量原理 (10)3 虚拟仪器(LABVIEW)的系统平台设计 (12)3.1虚拟仪器(L AB VIEW)的硬件平台设计 (12)3.1.1 信号调理及数据库采集卡 (12)3.1.2 GPIB(General Purpose Interface Bus)系统 (13)3.1.3 VXI(VME BUS Xtension for Instrumentation)总线 (14)3.1.4串行总线 (14)3.2虚拟仪器(L AB VIEW)的软件平台设计 (14)3.2.1 程序模块设计 (14)3.2.2 数据存储与读取 (14)3.2.3 参量计算 (16)4调试和运行 (18)4.1调试 (18)4.2运行 (19)结论 (20)致谢 (21)参考文献 (22)附录A 英文文献 (23)附录B 中文译文 (29)1 绪论测量仪器发展至今,大体经历了四代发展历程,即模拟仪器、分立元件式仪器、数字化仪器和智能仪器。

虚拟仪器技术结课论文

虚拟仪器技术结课论文

《虚拟仪器技术》结课论文题目交通灯系统设计姓名鑫青专业班级电信工程14-2学号9院(系)电子信息工程学院完成时间2017年5月24 日基于LabVIEW的交通灯系统设计摘要:本课题是根据虚拟仪器相关技术对简单交通灯控制系统的设计。

本文首先介绍了LabVIEW的开发环境,并在交通管理系统知识的基础上,根据设计要求和实际应用情况,以及交通灯所要完成的功能确定了控制系统中需要设计的模块,然后对每个模块进行编程与设计。

通过调试,使其系统功能达到任务要求。

关键词:交通灯,LabVIEW,虚拟仪器,VI1 程序的设计1.1 前面板的设计前面板是VI的用户界面。

创建VI时,通常应先设计前面板,然后在前面板上创建输入/输出任务。

前面板比较简单,只需要用六盏灯、两个时间显示器、一个停止按键即可。

在控件选板中选择指示灯,将它放在前面板合适的位置,单击鼠标右键,更改指示灯的属性,改变指示灯的大小,做出一个合适的指示灯,在每组交通灯合适的位置放置一个数值显示控件作为交通灯的计时器。

在前面板合适的位置放置一个开关按钮,控制循环的停止。

如图1所示图1 交通灯前面板示意图1.3 定时信号的产生毫秒计时器在LabVIEW中的一个计时单元,它的图标与用途如图3-2所示。

在函数选板的【编程】→【定时】子选板中选择时间计数器选定该单元。

毫秒计数器对时间信号计数,要产生一个一秒为单位的时间信号,所以还得用毫秒计数值除以1000,取商得到以秒为单位的时间信号。

接线如图3所示:图2 时间计数器图3 时间计数器接线图1.4时间信号的分段将得到的时间信号除以每个循环所用的时间70s,取余数。

得到的余数x的围为0<=x<70,当0<=x<5时,条件满足,执行第一个条件结构里面的程序,北黄和东红灯点亮。

当5<=x<35时,条件满足,执行第二个条件结构里的程序,北红和东绿灯点亮。

当35<=x<40时,条件满足,东黄和北红灯点亮。

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

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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。

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。

虚拟实验论文(5篇)

虚拟实验论文(5篇)

虚拟实验论文(5篇)虚拟试验论文(5篇)虚拟试验论文范文第1篇本文以广州市花都区新华中学高二班级物理试验“验证力的平行四边形规章(力的合成与分解)”为例,初步讨论:1.网络虚拟试验室在高中物理试验训练的教学效果;2.同学对虚拟环境试验的参加程度;3.老师在运用网络虚拟试验室进行物理试验教学时的状况等,旨在探究讨论虚拟环境对高中物理试验教学有效性的促进作用,并辩证地看待利用网络虚拟试验室进行物理试验的利与弊,使得网络技术能够更好地提高高中物理试验训练的教学效果。

(一)试验讨论环境讨论中所采纳的虚拟物理试验平台是“同步试验:网上试验室试验平台(如图1)。

“同步试验室”是把互联网技术应用到中学化学、物理、生物试验课程中,提高同学的试验操作力量和试验探究力量。

通过本虚拟试验平台,同学可以预习和复习试验原理,试验的用品、试验的步骤,试验的留意事项;可以实现试验的仿真操作,系统将对同学的试验赐予即时的评价;对试验的问题还可赐予释疑解惑。

值得一提的是,该试验平台的内容与教材及广东科技出版社的《试验手册》配套。

(二)讨论过程及结果调查状况本讨论抽取了广州市花都区新华中学对比班:高二(6)、(7)班。

这一组对比班试验前成果和同学各方面表现基本相同。

其中,高二(6)班(试验班)共39人采纳虚拟试验模式教学;高二(7)班(对比班)共38人采纳传统模式教学。

1.对比组试验成果状况分析在分别进行了真实物理试验和虚拟物理试验的教学后,笔者当堂对同学的试验把握状况进行了简洁的测验,主要考查同学对试验理论学问的把握、试验误差的熟悉和试验步骤与细节的把握。

从两组对比班的初步试验结果获知,与试验过程亲密相关的试验步骤与细节、削减试验误差的方法的考查,试验班则比对比班把握相对更为坚固。

分析其详细缘由,在虚拟试验环境进行训练的试验班同学,试验操作过程简便、快捷,受其他无关因素干扰少,对于试验步骤熟悉清楚,而试验过程操作训练机会也比较多,所以对试验的把握更加坚固。

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。

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虚拟仪器技术与机电工程应用
一、虚拟仪器技术
随着当今微电子技术、计算机技术、软件技术、网络技术的飞速发展,新的测试理论、测试方法及测试领域的新仪器结构不断出现,在测试技术与计算机深层次融合中出现了一种全新的仪器结构——虚拟仪器。

所谓虚拟仪器就是通用计算机加上特定的硬件设备,再加上为实现特定功能而编制的软件而形成的既有普通仪器的功能,又具有一般仪器所没有的特殊功能的新型仪器。

在虚拟仪器中硬件不再是系统的主体,它只是在其中实现信号的输入输出,而对信号资料的分析、计算和统计等繁杂的工作都交由系统的软件处理。

利用计算机处理器高速的运算,可以很快得到结果。

并且,任何用户都可以随时根据需求更改软件,使之具有新的功能。

这就避免了传统仪器那种一旦成型、功能就固化、不易再更改的缺陷。

1.虚拟仪器技术的发展历程
随着个人电脑技术的出现,人们开始考虑使用电脑来处理传统仪器所测数据。

电子测量仪器经历了指针式模拟仪器、分立组件式仪器、以集成电路芯片为基础的数字仪器、以微处理器为核心的智能式仪表、网络化虚拟仪器的发展历程。

虚拟仪器的发展大致可分为三个阶段
第一阶段利用计算机增强传统仪器的功能。

20世纪70年代由于GP-IB技术,GP-IB总线标准的确立,计算机和外通信成为可能,用户可以通过计算机控制仪器,但由于GPIB总线带宽1Mbytes/s限制了数据向计算机的实时传输,所以大量的数据处理工作仍然依靠仪器自身所带有的功能。

但这一阶段虚拟仪器的发展也是最为迅速的,几乎直线前进。

第二阶段开放式仪器的构成。

20世纪80年代随着计算机技术的进一步发展个人电脑可以带有多个扩展槽。

仪器硬件上出现了两大技术进步:一是插入式计算机数据处理卡(PC-DAQ);二是VXI仪器总线标准的确立。

这些新技术使仪器构成得以开放。

如1986年美国National Instruments公司以下简称NI公司提出了“软件即仪器的口号”推出了NI-LabVIEW直观的流程图编程风格的开发和运行程序平台,开启了虚拟仪器的先河。

第三阶段虚拟仪器框架的得到广泛的认同和采用。

20世纪90年代计算机总线速度进一步加快PCI总线的数据传输速度达到了132Mbytes/s。

1996年底美国NI公司在PCI数据总线的基础上提出了第一代PXI系统的技术规范。

现在PXI技术联盟已经有接近60家成员公司为这一平台开发产品。

此时虚拟仪器平台已经得到广泛认可。

人们也认识到虚拟仪器软件框架才是数据采集和仪器控制系统实现自动化的关键。

虚拟仪器的发展趋势
虚拟仪器的未来发展趋势
虚拟仪器技术的发展紧跟时代主流,其随着PC机飞速发展的步伐而前进,其性能方面发展主要集中在:一、速度越来越快,虚拟仪器的主控器不断更新换代,其运行速度也在飞速提高。

二、结构越来越紧凑。

由主控器内嵌式组建的虚拟仪器系统比以往其他的结构紧凑,而由PXI机箱组建的则比VXI机箱组建的虚拟仪器结构更为紧凑。

三、性价比越来越高
四、接口功能越来越完善。

虚拟仪器系统主控器的接口从提供完备的高性能外围接口。

E、系统的配置方案更加经济、实用。

技术方面的发展趋势:
1.虚拟仪器网络化
将网络技术和虚拟仪器相结合,构成网络化虚拟仪器系统,是自动测试仪器系统的发展方
向之一。

实现资源共享,资源充分利用,实现多系统、多专家的协同测试与诊断。

由于网络不受地域限制,使网络化测试系统能够实现远程测试,这样测试人员可以不受时间和空间的限制,随时随地获取所需的信息。

同时网络化测试系统还可以实现被测设备的远距离测试与诊断,从而提高了测试效率,减少了测试人员的工作量。

世界著名仪器开发商安捷伦公司与NI公司联手致力于网络化测试软硬件的研发。

国内一些实力较强的公司如中科泛华也在积极探索虚拟仪器网络设备的研究和设计。

2.虚拟仪器标准化
V I的标准化主要是在硬件平台和软件模块的标准化目前的虚拟仪器硬件平台,已经有了标准化和通用化趋势,如VXI联盟、PXI规范、PCI规范等自发性标准化组织和措施,另一些要求,如标准化触发方式,不同通道的共用时基,同步、延迟以及执行参数是否连续可调或断续可调等,涉及信号及其质量和相互关系等方面,尚未形成标准化和通用化,这将影响其在不同平台上的互换性和移植性,也将影响虚拟仪器软件模块的标准化。

IV I制订的虚拟仪器统一规范,提升了仪器驱动软件标准化水平。

3.不断吸收新技术给虚拟仪器带来生机
把各种最新的控制理论和方法应用到虚拟仪器的开发中来将是V I发展的又一个重要方向。

软件工程领域的新方法新理论在虚拟仪器设计中得到广泛应用,面向对象技术、ActiveX 技术、组件技术等被广泛用来进行虚拟仪器的测试分析软件和虚拟界面(控件)软件设计出现了许多数据处理高级分析软件和大量的仪器面板控件,这些软件为快速组建虚拟仪器提供了良好的条件。

“能够在测试、控制和设计领域最优化地使用最新现成即用的商业技术,这一直是推动虚拟仪器技术进步的重要动力之一”
2.虚拟仪器技术的技术特点
3.虚拟仪器技术的结构组成
4.虚拟仪器系统开发的软硬件平台(产品化平台)
二、机电工程应用简介
(机电工程应用的范畴、特点和需求)
三、一个机电工程应用实例
(本应用的功能需求,系统的技术路线、体系结构和实现的关键技术)
四、参考文献
1.虚拟仪器新技术及其在我国的发展现状与展望黄进文
2.虚拟仪器及其应用俞峰
3.虚拟仪器技术及其发展趋势敖传宝。

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