虚拟仪器作业
虚拟仪器课程设计作业
虚拟仪器课程设计作业一、教学目标本课程旨在通过虚拟仪器的相关知识,使学生掌握虚拟仪器的基本概念、设计与应用。
在知识目标上,要求学生了解虚拟仪器的定义、分类及基本原理,掌握虚拟仪器的软件设计方法,以及熟悉虚拟仪器在工程实践中的应用。
在技能目标上,要求学生能够运用虚拟仪器软件进行简单的设计与仿真,具备实际操作虚拟仪器的能力。
在情感态度价值观目标上,培养学生对科技创新的兴趣,提高学生解决实际问题的积极性,培养学生的团队合作意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括虚拟仪器的基本概念、硬件平台与软件设计,以及虚拟仪器在各个领域的应用。
具体包括:虚拟仪器的定义与分类、虚拟仪器的硬件平台、虚拟仪器的软件设计方法、虚拟仪器在信号处理、通信、自动化等领域的应用案例。
三、教学方法针对本课程的特点和学生实际情况,将采用讲授法、案例分析法、实验法等多种教学方法。
讲授法用于向学生传授虚拟仪器的基本概念、原理和设计方法;案例分析法用于分析虚拟仪器在实际工程中的应用案例,使学生更好地理解和掌握知识;实验法用于培养学生的实际操作能力,提高学生的实践技能。
四、教学资源为了保证本课程的教学质量,将选择和准备相应的教学资源。
教材方面,将选择国内外的优秀教材,如《虚拟仪器技术与应用》等;参考书方面,将提供相关的学术论文、技术文档等,以丰富学生的知识体系;多媒体资料方面,将制作课件、视频等,以直观地展示虚拟仪器的原理和应用;实验设备方面,将配置相应的虚拟仪器软件和硬件平台,以满足学生的实践需求。
五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业、考试等多个方面,以全面、客观、公正地评估学生的学习成果。
平时表现主要评估学生在课堂上的参与度、提问和回答问题的积极性等;作业主要评估学生的实践能力,要求学生完成一定数量的实验报告和设计项目;考试则主要评估学生对虚拟仪器基本概念和原理的理解,以及运用所学知识解决实际问题的能力。
评估结果将以分数或等级形式给出,同时附以具体的评价和建议,以帮助学生了解自己的学习状况,进一步提高学习效果。
虚拟仪器试验报告
虚拟仪器试验报告实验报告:虚拟仪器在实验中的应用一、引言:虚拟仪器是指利用计算机技术和虚拟现实技术来模拟和替代传统仪器的一种技术手段,它能够实现对实验的模拟、仿真和控制。
虚拟仪器的应用已经越来越广泛,例如电路实验、物理实验、化学实验等领域。
本实验将通过使用虚拟仪器来进行电路实验,以验证虚拟仪器在实验中的应用效果。
二、实验目的:1.了解虚拟仪器的原理和应用;2.掌握使用虚拟仪器进行电路实验的方法;3.验证虚拟仪器在电路实验中的应用效果。
三、实验仪器与材料:1. 虚拟仪器软件:LabVIEW;2.计算机;3.电路实验板;4.各种电路元件:电阻、电容、开关等。
四、实验步骤:1. 安装并打开LabVIEW软件;2. 根据实验要求,在LabVIEW中导入电路图;3.连接电路实验板并正确连接电路元件;4. 使用LabVIEW中的仪器控制模块,设置电流、电压等参数;5.执行电路实验,记录实验结果。
五、实验结果与分析:在使用虚拟仪器进行电路实验的过程中,我们可以实时监测电流、电压、功率等参数,并且可以通过LabVIEW软件进行实时分析和数据处理。
这使得实验结果更加直观、准确,并且可以轻松获得实验数据的变化趋势。
在本次实验中,我们设计了一个简单的电路,通过测量电阻上的电压和电流,来验证欧姆定律。
实验结果显示,电压和电流成正比,符合欧姆定律的要求。
虚拟仪器的应用还存在一些优势和挑战。
首先,虚拟仪器能够减少实验成本,省去了购买昂贵仪器的费用。
其次,虚拟仪器的使用更加方便灵活,可以实时调整参数和观察实验结果。
同时,虚拟仪器还可以进行实时模拟和仿真,对实验结果进行预测和分析。
然而,虚拟仪器也存在一些挑战。
例如,虚拟仪器的准确性和稳定性需要得到保证;同时,对于一些需要进行物理操作的实验,虚拟仪器可能无法完全取代传统仪器。
六、结论:本实验通过使用虚拟仪器进行电路实验,验证了虚拟仪器在实验中的应用效果。
虚拟仪器能够提高实验的准确性和效率,并且能够实时分析和处理实验结果。
虚拟仪器作业报告
虚拟仪器作业报告题目一及要求水仙花编程求1000以内的所有水仙花数,"水仙花数"指一个三位数,它的各位数字的立方和等于她本身.例如:371=3*3*3+7*7*7+1*1*1程序前面板程序框图原理由于是一到1000的的数我们用一个for循环执行1000次,用i表示0到1000的数。
首先用取余的方法得到个位、十位、百位然后计算是否满足水仙花数的要求。
如果满足要求就将这个数插入到数组中,否则进行下一次循环。
执行1000次就将0-1000以内的数进行了判断。
题目二级要求信号测量与保存有一个测量程序,采集两路信号,每1s采集一次,要求每采集一次,就将采集结果写入文本文件尾部,即使重新运行程序,仍能保证数据添加到文件尾部,而不会覆盖原有数据。
格式为a保留4位小数,b为整数,如下图所示。
程序前面板程序框图程序原理及思路首先用打开/创建/替换文件VI打开文件,然后通过设置文件位置设置写入文件位置为END(结尾),最后通过格式化写入文件将文件设置为a=(随机数a),b=(随机数b),换行的格式输入。
输入字符串的类型为%s(字符型)、%.4f(四位有效数字的float型)、%s、%s、%d(整型)、%s、%s。
题目三及要求电梯某栋楼房共有8层,需要安装一部电梯,其终端控制过程如下描述。
(1)每个楼层都设置了两个按钮,供当前层的用户选择上楼或下楼(顶层和底层仅设置一个按钮)。
(2)以某个处于3楼的用户为例,假定他按了“上”的按钮,如果电梯处于下降状态并且最后状态小于3层,或者处于上升状态且当前位置已经大于3,则不予理睬,直至完成当前传输后再响应;否则电梯运行到3层,并处于上升状态,如果该用户进入后没有按需要到达的楼层则电梯处于等待状态,一定时间后超时则开始响应其他动作。
如果该用户按下的目的地小于3层,则不响应。
试利用LabVIEW设计并模拟以上单部电梯的运行过程。
程序前面板程序框图A:下降程序框图B:停止程序框图C:上升程序框图D:初始化程序框图程序原理及思路此程序采用状态机的典型结构,总共设置为四个状态,分别是初始化、停止、上升、下降。
虚拟仪器实训总结(共10篇)
虚拟仪器实训总结(共10篇):实训虚拟仪器labview实训总结labview实验报告总结实训总结万能版篇一:LabVIEW实验感想LabVIEW实验学习感想labVIEW的学习除了老师在课堂上和我们讲的内容之外,我们还在实验室里亲自用LabVIEW软件区实现一些老师所安排的编程任务。
其中我们需要做虚拟万用表,虚拟示波器,信号分析与处理,动态称重的设计这四个实验,在做这些实验的过程中,我们更加进一步的了解到了LabVIEW的各种特性和功能,让我们对这门课程有了更加深刻的理解。
这门课的实验,总的来说并不是很难,LabVIEW是一种用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言,在实验过程中,我们主要的难点就是在找各个图标的位置。
这是建立在你对这门课,这个软件有一定的了解的基础上的,了解了这个软件的基础内容后,我们便可以在前面板和后面板进行一定内容的操作。
总的来说,LabVIEW这个软件的操作性很好,让初学者比较容易入手,不需要记忆太多的算法和语句,只需要了解各个图标的具体作用,并能够在操作中更多的了解一些使用软件时的注意事项,我们就可以操作这个软件了。
而在实验中我经常遇到的问题无非就是找不到图标,还有图标的一些属性的设置,不过在看书和多次尝试后,也能够做出正确的选择和答案。
通过这一学期的学习,我主要了解到对LabVIEW软件及虚拟仪器的理解以下几方面的内容: 1、一开始老师通过关于此课程的基础概念讲解是我了解了使用labview开发平台编制的程序成为虚拟仪器程序,简称为VI。
VI 包括三部门:程序前面板、框图程序和图标/连接器。
每一个程序前面板都对应这一段框图程序。
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。
框图程序由端口、节点、图框和连线构成。
其中端口被用来同程序前面的控制和显示传递数据,节点被用来实现函数和功能调用,框图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。
-虚拟仪器-汽车仪表盘模拟.
实验课程名称:虚拟仪器大作业题目:虚拟仪器-汽车仪表盘模拟注意:主程序无法上传,需要请联系QQ839107870 或发邮件组长:组员:班级:机电0班1.实验题目:虚拟仪器-汽车仪表盘模拟1.1引言:汽车仪表是驾驶员与汽车进行信息交流的窗口,也是汽车高尖技术的主要部分,各个国家一直在努力开发汽车仪表技术,并不断取得新的进展。
我国汽车产业正在蓬勃发展,汽车行业步入快速稳定增长期。
整个行业在经2002年的爆发,05年的恢复性调整以后,自2006年以来已经步入一个长达5-8年(甚至更长)的稳定快速增长期。
2007年1-5月产销两旺,根据中汽协的统计数据,国产汽车销量同比增长22.03%,其中乘用车销售2,572,650辆,同比增长21.09%。
2007年我国汽车市场产销量将达830万辆,总体增长率达16.3%,更促使最近几年我国汽车保有量持续上升,截至2006年年底,我国民用汽车的保有量从1998年不足1500万辆,一举跃升为3568万辆,比2005年增长了12.27%,如此一来,就为我国汽车备件市场提供了庞大的市场需求空间。
然而汽车仪表正逐步向智能化和数字化方向发展,用数字化的虚拟仪表取代我国现阶段普遍采用的电子式或电器式仪表已成为实现车辆自动化的一个重要课题。
利用虚拟仪器技术模拟汽车仪表盘,设计综合数据采集、信号分析、仪器面板设计等多项内容的虚拟汽车仪表盘。
利用LabVIEW软件产生虚拟转速、耗油、速度等模拟和数字信号源,然后再进行模拟和数字信号的采集和分析,转换建立函数模型在虚拟仪表盘上显示发动机转速、汽车车速、油耗量、温度变化及转向灯等信息。
利用虚拟仪器技术模拟汽车仪表盘,不仅可以完成先进汽车仪表盘的功能,而且还可以免去汽车机械及电子器件,降低成本,提高可研性,在计算机测控技术、汽车电子技术等课程的教学及开放实验中具有广泛的实用价值。
1.2 研究的目的、意义以及主要内容我国汽车仪表经历了第一代机械式仪表,第二代电气式仪表,第三代模拟电路电子式仪表,现在正在向第四代全数字汽车仪表迈进。
虚拟仪器技术的应用案例
虚拟仪器技术的应用案例一、引言虚拟仪器技术是指利用计算机技术和现代传感器技术,将实验仪器的硬件部分和软件部分相结合,形成一种新型的、集成化的实验仪器。
虚拟仪器技术的应用已经得到了广泛的推广和应用。
本文将介绍虚拟仪器技术在生物医学领域中的应用案例。
二、生物医学领域中虚拟仪器技术的应用1. 生物医学信号处理生物医学信号处理是指对人体生理信号进行采集、预处理、特征提取等过程,以便于进行疾病诊断和治疗。
虚拟仪器技术可以通过采集人体生理信号,并对其进行数字化处理,然后再进行特征提取和分类诊断。
例如,在心电图检测中,可以使用虚拟心电图分析系统来自动检测心电图波形,并对其进行诊断。
2. 生物医学成像生物医学成像是指利用各种成像设备来获取人体内部结构和功能信息的过程。
虚拟仪器技术可以通过将不同成像设备获取到的数据整合起来,并进行图像处理和分析,来得到更为准确的诊断结果。
例如,在核磁共振成像中,可以使用虚拟成像技术来对成像数据进行重建和处理,以便于更好地显示人体内部结构。
3. 生物医学仿真生物医学仿真是指利用计算机技术来模拟人体生理过程和疾病发展过程的过程。
虚拟仪器技术可以通过将人体生理模型与实验数据相结合,来进行生物医学仿真。
例如,在心脏病模拟中,可以使用虚拟心脏模型来模拟不同类型的心脏病发展过程,并对其进行预测和诊断。
三、案例分析以生物医学信号处理为例,介绍虚拟仪器技术在该领域中的应用案例。
1. 心电图检测系统心电图检测系统是一种基于虚拟仪器技术开发的心电图分析软件。
该系统可以自动检测心电图波形,并对其进行分类诊断。
该系统采用了多种信号处理算法和人工智能算法,能够从复杂的心电信号中提取出相关特征,并根据不同的特征进行分类诊断。
该系统还具有良好的用户界面,能够方便地进行数据的输入和输出。
2. 脑电图信号处理系统脑电图信号处理系统是一种基于虚拟仪器技术开发的脑电信号分析软件。
该系统可以自动检测脑电波形,并对其进行特征提取和分类诊断。
虚拟仪器作业
实例分析:滚珠轴承故障诊断(外圈故障)
实例分析:滚珠轴承故障监测(内圈故障)
4. 总 结
LabVIEW是一种图形化的编程语言,是一 个功能强大且灵活的软件,已被工业界、学术 界和研究实验室所接受,被视为一个标准的数 据采集和仪器控制软件。利用LabVIEW 可以方 便地建立自己的虚拟仪器,其图形化的界面使 得编程及使用过程生动有趣。
2. LabVIEW与信号处理
数据采集的基本结构
图1 模拟信号的数据采集的基本结构
2. LabVIEW与信号处理
数据采集的基本流程
传感 信号
信号 调理
A/D
缓存
计算机
多路开关
图2 模拟信号的数据采集过程
图3 NI提供的数据采集平台
2. LabVIEW与信号处理
NI USB-6229是一款USB高性 能M系列多功能DAQ模块,在 高采样率下也能保持高精度。 NI USB-6229是数据记录类应 用和配合NI信号调理进行传感 器测量的理想选择。 NI USB6229为移动应用或空间上有限 制的应用专门设计。其即插即 用的安装最大程度地降低了配 置和设置时间,同时它能直接 与螺丝端子相连,从而削减了 成本并简化了信号的连接。
信号频域分析举例
Hilbert变换提取信号包络实例
信号频域分析举例
具体步骤如下。 (1)新建“提取信号包络.vi”,添加 “Gaussian Modulated Sine Pattern.vi”,以生成一个高斯调制正弦 信号,对其各个参数幅值、中心频率、 采样数、时延等创建各个输入控件, 以便进行调节。 (2)添加“Fast Hilbert Transform.vi” 计算信号的希尔伯特变换结果,并与
虚拟仪器在故障诊断中的应用
虚拟仪器在电子技术演示实验中的应用
虚拟仪器在电子技术演示实验中的应用虚拟仪器是一种基于计算机技术和虚拟现实技术的仿真实验设备,可以模拟各种实验现象和操作过程。
在电子技术演示实验中,虚拟仪器具有以下应用:1. 电路实验模拟:虚拟仪器可以模拟电路的工作原理和实验现象,学生可以通过调整参数和接线来观察电路的变化,并且可以随时查看各种电压、电流和功率的数值。
这样,在实际操作和测量之前,学生可以通过虚拟实验,提前熟悉电路的工作原理,提高实验成功率。
2. 信号采集和处理:电子技术实验中,通常需要采集和处理各种信号,虚拟仪器可以通过模拟各种信号源和信号处理设备的输入输出特性,帮助学生了解信号采集和处理的原理。
虚拟仪器还可以实时显示和保存信号波形,方便学生进行后续信号处理和分析。
3. 仪器控制和自动化实验:虚拟仪器可以模拟实际的仪器设备,如示波器、函数发生器、信号分析仪等,通过计算机的控制程序,可以实现对仪器的自动控制和参数调节。
这样,学生可以在虚拟实验中学习仪器的使用方法和控制原理,提高实验效率和准确性。
4. 故障诊断和维修:虚拟仪器可以模拟电子设备的各种故障(如线路短路、元器件损坏等),学生可以通过虚拟实验,观察故障现象和测量数据,分析故障原因,并提出相应的维修方案。
这样,学生在实际故障维修中能够更加熟练地运用专业知识和技能。
5. 应用实验和创新设计:虚拟仪器可以模拟各种电子技术应用场景,如通信系统、控制系统等。
学生可以通过虚拟实验,了解电子技术在实际应用中的工作原理和特点,并进行创新设计和优化改进,提高自己的实践能力和创新能力。
虚拟仪器在电子技术演示实验中具有重要的应用价值,不仅能够加深对电子技术原理的理解,还能够提高学生的实验操作和问题解决能力。
虚拟仪器还具有可扩展性和可重复性的特点,可以方便地进行实验参数的修改和实验过程的再现,为学生提供更加灵活和多样的实验学习环境。
虚拟仪器实验报告
《虚拟仪器技术》实验报告书姓名:学号:班级实验(1-1)使用For循环目的:1.了解虚拟仪器的编程过程,熟悉前面板和流程图的界面环境;2.了解工具模板、控制模板和函数模板的使用;3.掌握For循环及其移位寄存器使用方法。
内容:用For循环和移位寄存器计算正整数的阶乘。
图1-1 实验1-1的面板和流程图实验(1-2)用While循环设计平均数滤波器目的:1.了解虚拟仪器的编程过程,熟悉前面板和流程图的界面环境;2.了解工具模板、控制模板和函数模板的使用;3.掌握While循环及其移位寄存器使用方法。
内容:利用While循环及其移位寄存器进行数据滤波。
在While循环框架中产生一个随机数,然后将这个随机数与前三次循环所产生的随机数求平均值,最后将平均值送到前面板上显示。
利用移位寄存器可得到前三次循环产生的随机数。
步骤:1.在前面板上创建各个控件如图。
图1-2 实验1-2的前面板2.用工具模板中的文字编辑控件将图形纵坐标的范围改为从0到1。
3.创建流程图如下:图1-3 实验1-2的流程图4.在流程图中添加While循环并创建移位寄存器。
a)右键单击While循环的左边或右边边框,在弹出的菜单中选择Add Shift Register。
b)右键单击While循环的左边框,在弹出的菜单中选择“添加元素”,重复一次,又添加了两个寄存器元素,共计3个寄存器元素。
算术与比较-Express数值-复合运算(+),增加输入,右键弹击并在弹出的菜单中选择“增加输入”至4输入,从而得到注意VI用随机数对寄存器进行初始化,如果不对寄存器的终值进行初始化,它包含的是默认值或前面运行的结果值,所以最初的几个平均值没意义。
5.运行该VI观察结果。
6.保存VI为Random A verage.vi,路径LabVIEW\Activity。
实验(1-3)顺序结构的使用目的:了解和掌握顺序结构的使用方法内容:用FOR循环产生长度为2000的随机波形,并计算所用时间。
虚拟仪器大作业实验报告
东南大学生物科学与医学工程学院虚拟仪器实验报告大作业实验名称:基于MIT-BIH心率失常数据库的心电信号系统的设计专业:生物医学工程姓名:学号:同组人员:学号:实验室: 综合楼716实验时间:2013/11/28评定成绩:审阅教师:目录一.实验目的二.实验内容基于MIT-BIH心率失常数据库的心电信号系统的设计1.实验要求和说明2.程序设计流程图3.程序各版块介绍说明4.前面板的设计5.调试过程6.结果及分析三.实验收获及小结四.参考文献一.实验目的现代医学表明,心电信号(ECG)含有临床诊断心血管疾病的大量信息,ECG的检测与分析在临床诊断中具有重要价值,是了解心脏的功能与状况、辅助诊断心血管疾病、评估各种治疗方法有效性的重要手段。
本次大作业利用具有直观图形化编程和强大数字信号处理功能的虚拟仪器编程语言LabVIEW作为开发平台,设计一个基于虚拟仪器的简单心电信号分析系统,该系统具有心电信号的读取,处理分析,波形显示、心率显示及报警,波形存储和回放等功能。
二.实验内容1.实验内容及要求基于MIT-BIH心率失常数据库的心电信号系统的设计1. 本次大作业所用原始信号是从MIT-BIH(Massachusettes Institute ofand Beth Israel Hospital,美国麻省理工学院和波士顿贝丝以色列医院)心率数据库(/physiobank/database/mitdb/)中选取心电信号作为实验分析的数据。
设计的系统要求对原始心电信号进行读取、绘制出其时域波形,利用原始心电数据中的时间数据控制显示时间,并具有保存回放功能,同时具有心率过快或过缓报警提示功能。
2. 心电信号是微弱低频生理电信号,通常频率在0.05Hz~100Hz,幅值不超过4mV,它通过安装在皮肤表面的电极来拾取。
由于实际检测工况的非理想,在ECG 信号的采集过程中往往会受到工频噪声及电极极化等各种随机噪声的影响。
虚拟仪器作业
虚拟仪器实验报告一专业年级姓名学号 2 成绩一、实验目的:LabVIEW编程软件入门学习二、实验内容:LABVIEW数据操作三、实验步骤:1.学习LABVIEW的数据类型。
数字型控件布尔型控件枚举类型时间标识变体数据类型局部变量和全局变量2.掌握LABVIEW的数据运算算术运算符关系运算符逻辑运算符表达式节点三、实验总结:本次试验主要学习了LABVIEW的数据类型,以及数据运算,在老师的指导下,学到了很多知识,对LABVIEW的操作有了进一步的熟悉,也对LABVIEW有了浓厚的兴趣,在以后的实验和学习中,我会更加努力的。
四、实验作业:1.利用局部变量写一个计数器,每当VI运行一次计数器就加一。
当VI关闭后重新打开时,计数器清零。
2、写一个温度监测器,如图所示,当温度超过报警上限,而且开启报警时,报警灯点亮。
温度值可以由随即数发生器产生。
3.创建一个VI,比较两个数,如果一个数不大于另一个数,则点亮指示灯。
3.4.产生一个值为0.0~100.0之间的随机数,然后除以一个在程序前面板中输入的数。
当输入的数值为零时,前面板上放置的指示灯点亮,提示除法无效。
5.比较前面板中输入的三个数,并输出其中最大值。
6.在前面板输入一个三位整数,将其百位数值和个位数值对调后在前面板输出此新数。
7.输入一个自然数n,求1~n之间的所有自然数之和。
S=N*(N-1)/28.生成10~20之间随机数,并将每次生成的随机数组成的曲线显示在波形图表中。
10.用LabVIEW的基本运算函数编写以下算式的程序代码。
11..利用华氏温度与摄氏温度的关系:华氏度=9×摄氏度/5+32编写一个程序,求摄氏温度为32、0、-15时的华氏温度。
12. 输入一个数,判断其能否同时被3和5整除。
13.从键盘输入一个大写字母,要求改用小写字母输出。
14.输入一个数,判断这个数是否在10~100之间。
15.输入一个数,若此数大于0,则输出1,若此数小于0,则输出-1,若此数等于0,则输出0。
(完整word版)虚拟仪器LABVIEW大作业
LABVIEW回声探测器实验作业安徽工业大学电气信息学院自动化093回声探测器LabVIEW是由美国国家仪器公司创立的功能强大而又灵活的仪器和分析软件应用开发工具。
它是一种基于图形化的、用图标来代替文本行创建应用程序的计算机语言。
在以PC为基础的测量和工控软件中,LabVIEW的市场普及率仅此次于C++/C语言。
LabVIEW已经广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受,被公认为是标准的数据采集和仪器控制软件,LabVIEW使用的编程语言是G语言。
G语言用图表表示函数,用连线表示数据流向。
这次编程所用的是较新版本的LabVIEW 8.5。
一.设计目的:该实验基于labview8.5虚拟平台,使用图形语言编程,由回声发生器子VI产生回声信号,通过回声探测器进行探测分析。
本实例利用两个波形图来分别显示回声信号和回声探测信号,并对这两个信号进行比对分析。
本实验设计主要内容包括三个部分:回声产生部分,回声探测部分,和结果显示部分。
回声探测器实例的前面板如图1:图11.程序框图主要功能模块介绍:如图2回声探测器实例的程序框图主要有四个功能模块组成,分别为回声产生子Vi功能模块,回声探测功能模块,结果显示功能模块,While循环功能模块,下面对每个功能块实现的具体处理功能和任务进行详细介绍。
图21>.回声产生子VI功能模块回声产生子VI功能模块用来产生回声信号,此子VI命名为回声产生器.vi,图3给出了回声产生子VI功能图回声信号图3该子Vi主要用来产生回声信号,可将该模块产生的信号输入相应的波形图和回声探测功能模块中。
另外,该子VI可以通过改变输入控件的参数来产生不同的信号。
2>.回声探测功能模块回声探测功能模块的功能是通过“快速希尔伯特变换”,“实部虚部至极坐标转换”和“自然对数”等一系列函数节点的运算,将回声产生子VI功能模块产生的回声信号信息特征探测出来,“快速希尔伯特变换”函数变换是在FFT函数进行傅立叶变换的基础上执行离散希尔伯特变换的。
虚拟仪器大作业
学号:2013201466 姓名:王栋
《虚拟仪器》课程大作业
1. 简单描述 PXI 总线的概念。请采用虚拟仪器设计思想,给出一套 PXI 功能模块测试系统的设计方案。 要求详细描述设计思路、 设计 要求和具体实现方案。 2. 利用虚拟仪器软件开发平台 LabVIEW 或 LabWindows/CVI 设计实 现一虚拟示波器。该示波器的数据源可采用仿真数据。 3. 测试系统动静态特性分析和不确定度分析。
1、简单描述 PXI 总线的概念。请采用虚拟仪器设计思想,给出一套 PXI 功能模块测试系统的设计方案。 要求详细描述设计思路、 设计要 求和具体实现方案。
1.1 PXI 总线的概念: PXI 总线是1997年美国国家仪器公司(NI)发布的一种高性能低价位的开 放性、模块化仪器总线,是一种专为工业数据采集与仪器仪表测量应用领域而 设计的模块化仪器自动测试平台。它能够提供高性能的测量,ห้องสมุดไป่ตู้价格并不十 分昂贵。PXI 将 CompactPCI 规范定义的 PCI 总线技术发展成适合于试 验、测量与数据采集场合应用的机械、电气和软件规范,从而形成了 PXI 这种新型模块化仪器系统是在 PXI 总线 新的虚拟仪器体系结构。 内核技术上增加了成熟的技术规范和要求而形成的。
(3)测试系统软件设计
软件由多个功能测试模块组成,便于功能扩展。系统在测试软件 的控制下,与适配电路及PXI模块共同完成系统自检和导弹装备测试
工作。 (4)程序流程图
2、 利用虚拟仪器软件开发平台 LabVIEW 或 LabWindows/CVI 设 计实现一虚拟示波器 2.1 界面设计
2.2 程序代码
void plot2() { wavepoint2=samplefrequency2*cycle2; if (cycle2==0) return; SineWave(wavepoint2,amplitude2,cycle2/wavepoint2,&phase2,wave2); SetCtrlAttribute(panelHandle,PANEL_SHIFT_2,ATTR_MAX_VALUE,wavepoint2-1); GetCtrlVal(panelHandle,PANEL_SHIFT_2,&shift2); if(shift2>0) { if(shift2>wavepoint2-1) { shift2=wavepoint2-1; SetCtrlVal(panelHandle,PANEL_SHIFT_2,shift2); } Copy1D(wave2,wavepoint2-shift2,&waveout2[shift2]); Copy1D(&wave2[wavepoint2-shift2],shift2,waveout2); Copy1D(waveout2,wavepoint2,wave2); }
虚拟仪器作业
1-3设计一个程序,利用一个布尔开关控制灯的亮和灭。
1-4在前面板输入两个数,分别对这两个数进行加、减运算,并在前面板上显示结果。
1-5设计一个计算两点斜率的VI程序作为子程序。
2-3将习题2-1中产生的一组随机数,利用移位寄存器找出最大值,并在前面板显示。
2-4设计一个求1+2+3+4+…+n的VI程序。
2-5创建一个VI程序,比较两个数,如果其中一个数大于或等于另一个数,则LED点亮。
2-6利用公式节点和选择结构完成下列运算:输入数值x1和x2,如果x1和x2之和大于等于零,则输出x1+sinx2;如果x1和x2之和小于零,则输出sinx1+x2。
2-7将一随机数发生器产生的数字与前面板输入的给定数字进行比较,计算当两个树皮配饰所需要的时间
3-1设计一个VI,产生如下的常数数组:
1.0
2.0
3.0
4.0
2.0
3.0
4.0
5.0
3.0
4.0
5.0
6.0
3-2利用For循环创建一维数组。
3-3利用For循环创建二维数组。
3-4设计一个VI,对50个随机数组成的数组倒序排列,例如把Array[0]变成Array[49],以此类推。
虚拟仪器大作业
基于虚拟仪器(de)高低温报警系统(de)设计专业班级:测控技术与仪器1201学号:8姓名:***目录1.虚拟仪器大作业选题意义随着社会(de)不断进步,信息科学领域各种技术也在不断发展.传统靠人工控制(de)温度、湿度、液位等信号(de)测压﹑力控系统,外围电路比较复杂,测量精度较低,分辨力不高,需进行温度校准(非线性校准、温度补偿、传感器标定等);且它们(de)体积较大、使用不够方便,更重要(de)是参数(de)设定需要有其它仪表(de)参与,外界设备多,成本高,因而越来越适应不了社会(de)要求.在对多类型、多通道信号同时进行检测和控制中,传统(de)测控系统能力有限.如何将计算机与各种设施、设备结合,简化人工操作并实现自动控制,满足社会(de)需求,成为一个很迫切(de)问题.温度是工业控制中主要(de)被控参数之一,且温度检测是现代检测技术(de)重要组成部分,在保证产品质量、节约能源和安全生产等方面起着关键(de)作用,特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中,具有举足重轻(de)作用.2.设计要求(1)编写LABVIEW温度报警实验程序,要求可以产生随机温度,并且统计温度参数,记录下最大值,最小值,平均值.(2)利用LABVIEW中(de)波形图图表,观察温度曲线(de)变化情况.3.设计方案及具体步骤设计方案本设计是基于LabVIEW (de)温度监测系统,采用一个随机取值,能用波形显示器显示温度曲线,能实时显示温度,在一定时间内能统计最大值最小值以及平均值,温度达到上限温度或者下限温度时能报警.通过实验,初步了解虚拟仪器(de)概念,基本掌握LabVIEW(de)操作方法,掌握各种控件和编程函数(de)用法.如图所示,本次设计是简易(de)温度采集,思路是“采集-显示-统计-报警”,由一个随机选作为温度(de)产生,由波形图示显示温度(de)变化,统计最大值最小值以及平均值,设定上限下限值,用两个比较器件比较,超出设定值时报警.图设计步骤(1)温度产生如图所示,温度(de)产生由一个随机数产生数据和100叉乘.把模拟信号数据变成模拟温度数据,这样就能产生出0度到100度(de)温度范围.图(2)温度显示温度显示有三个器件:波形显示、温度计、温度显示,通过了波形图,温度计表,数值显示三种显示方式显示当前温度大小.如图所示为程序框图中(de)温度显示程序,如图所示为前面板三个显示器件.图图(3)高低温报警由两个比较器来比较实时温度,当有大于90度或者小于20度(de)信号传递时,指示灯会显示报警灯,蜂鸣器发出警报.如图所示为程序框图中(de)高低温报警显示灯和报警器.如图所示为前面板(de)高低温报警提示灯.图图(4)数据统计数据统计由信号收集器、统计器件以及相关数值显示组成,信号收集模块是一个属于信号操作Express(de)子VI,此子VI(de)功能是把数据进行收集,采样数为2000,收集(de)信号在经过统计模块,统计模块也是属于信号操作Express(de)子VI,此子VI(de)功能是把经过收集(de)信号进行内部计算,得出平均值,最大值,最小值,方便观测程序(de)温度变化.如图所示为程序框图(de)信号收集,统计,出值(de)模块.如图所示为前面板(de)平均值,最大值,最小值显示控件.图图(5)时间延迟由于系统(de)默认时间过快,无法观察温度变化之间(de)数字和曲线,为了更好(de)观察温度变化,增加了时间延迟器,时间延迟器执行过程控制Express(de)子VI,设置延迟时间为秒,秒为指定延迟时间,这样温度在变化间能更好(de)观察,如图所示为程序框图中(de)时间延迟.图(6)while循环结构while循环是一种结构,把停止设置为条件端子,如果想要让程序停止工作,只需在停止按钮上选中,这样,程序就会经过while循环停下来.如图所示为程序框图中(de)while循环,如图所示为前面板(de)停止按钮.图图设计结果(1)前面板设计前面板界面如图所示,左边为4个温度显示控件,能通过数值直观(de)反应最大值,平均值,最小值,和温度显示.前面板中间为波形图表,能显示温度变化曲线,更好(de)观察温度(de)变化.前面板右上角为两个高温报警器,当温度超过90度时,高温报警器为发亮并发出警报声,当温度低于10度时,低温报警器会发亮并发出警报声.前面板(de)右下角为温度计,温度计通过拟真(de)方式让观察温度更能生动(de)展现温度当前(de)数值.图程序框图设计如图所示,程序框图(de)设计原则是从左至右,左边产生模拟(de)温度信号,经过显示控件,判断高低温逻辑,和信号收集,右边是把温度信号进行整理统计,然后经过显示控件进行显示.图程序运行结果如图所示,整个系统能正常运行,能显示实时温度、温度(de)最大值最小值以及计算平均值,当温度超过90°时,高温报警器会显示报警.当温度低于10°时,下限报警器显示报警并发出声音. 截图实时温度是°,最大值时°,最小值是°,平均值是°.由于实时温度小于10°,所以低温报警器报警.4.图总结课程设计是培养我们综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力(de)重要环节,是对我们实际工作能力(de)具体训练和考察过程.可能当感觉理论上已经掌握(de)时候,在运用到实践(de)过程中仍有意想不到(de)困惑,经过一番努力才得以解决.经过几周(de)LabVIEW上机课程(de)学习,我对LabVIEW软件有了基本(de)了解,并渐渐能用该软件做出一些简单(de)设计.我觉得在做实验之前一定要熟悉一些基本(de)操作,重点(de)东西要做笔记,要认真听老师讲解软件(de)操作,否则对一些模块软件不熟悉很难进行实验.做实验时一定要亲力亲为,要将每个步骤和细节搞清楚,要不然很容易遗忘.在温度报警系统(de)设计过程中也遇到了一些问题,例如,实验需要用到(de)一些控件找不到;属性不正确接线端出错;当前(de)报警上限温度显示不出来;时间显示与当前电脑时间不一致等等,不过这些都通过看课堂笔记、通过同学和老师(de)帮助得到了解决.通过这次Labview(de)课程设计,我学到了不少实用(de)知识,更多(de)是做实验(de)过程、思考问题(de)方法、独立解决问题(de)能力,这些都让我受益匪浅,对我以后(de)学习和工作有很多帮助.。
虚拟仪器课程作业
虚拟仪器设计作业专业:农业电气化与自动化姓名:李刚学号:20104072013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、开发时间少,以及出色的集成这四大优势软件是虚拟仪器技术中最重要的部份。
使用正确的软件工具并通过设计或调用特定的程序模块,工程师和科学家们可以高效地创建自己的应用以及友好的人机交互界面。
提供的行业标准图形化编程软件——LabVIEW,不仅能轻松方便地完成与各种软硬件的连接,更能提供强大的后续数据处理能力,设置数据处理、转换、存储的方式,并将结果显示给用户。
此外,还提供了更多交互式的测量工具和更高层的系统管理软件工具,例如连接设计与测试的交互式软件SignalExpress、用于传统C语言的LabWindows/CVI、针对微软Visual Studio的Measurement Studio 等等,均可满足客户对高性能应用的需求。
有了功能强大的软件,您就可以在仪器中创建智能性和决策功能,从而发挥虚拟仪器技术在测试应用中的强大优势。
面对如今日益复杂的测试测量应用,已经提供了全方位的软硬件的解决方案。
无论您是使用PCI, PXI, PCMCIA, USB或者是1394总线,都能提供相应的模块化的硬件产品,产品种类从数据采集、信号条理、声音和振动测量、视觉、运动、仪器控制、分布式I/O到CAN接口等工业通讯,应有尽有。
高性能的硬件产品结合灵活的开发软件,可以为负责测试和设计工作的工程师们创建完全自定义的测量系统,满足各种独特的应用要求。
虚拟仪器实验报告(项目练习一:NI-DAQmx 的使用)报告模版
项目二:模拟输出
通过创建虚拟通道输出模拟电压信号、
(1)该程序(VI)建立的步骤:
①调用“DAQmx创建通道”函数,选择“AO电压”,物理通道输Dev1/ao0”,其他参数使用默认值;
②构建数据采集VI:往框图面板调用多态函数“DAQmx读取”,选择“模拟DBL 1通道1采样”功能;在该函数的“任务/通道输入”输入端子弹出快捷菜单选“创建”->“输入控件”,建立同名的DAQmx任务名控件,并选中“我的电压任务”。在前面板添加标签为“仪表”的表盘式显示器。
③回到框图面板,完成左上图所示的连线。
②关闭“DAQ助手”对话框后可看到,该Express VI图标下方多出了“数据”输入端子。直接向该端子输入一个数值,即可完成单点数据的模拟输出。
项目三:测量光敏电阻的电压
使用MAX,建立模拟输出DAQmx新任务:选择“采集信号”->“模拟输入”->“电压”,选择物理通道ai0,接受默认任务名“我的电压输出任务”,其他任务参数均接受默认值(采集模式默认为“1采样(按要求)”)。
②调用“DAQmx写入”函数,选择“模拟DBL 1通道1采样”功能,输出数值控制器“data”中的值。
(2)建立DAQ助手的步骤
①在DAQ助手“新建Express任务”对话框,选择“生成信号”“模拟输出”“电压”,选择模出物理通道ao0,在“生成模式”中选择“1采样(按要求——表示立即发生数据)”。“信号输出范围”采用默认值-10至10V。
(2)建立DAQ助手的步骤:
①经“函数选板->测量I/O->DAQmx-数据采集”途径向框图面板添加并启动“DAQ助手”Express VI,在其打开的“新建Express任务”对话框里,选择“采集信号”->“模拟输入”->“电压”;再选择模入物理通道ai0,并将“信号输入范围”设置为0~10V,在“采集模式”中选择“1采样(按要求——表示立即采集数据)”。
虚拟仪器大作业题目
虚拟仪器大作业题目虚拟仪器大作业题目1. 设计VI ,产生两个叠加噪声的正弦信号,并实现两信号的互相关,判断两信号的相关性。
2. 设计VI ,产生3个频率不同的正弦波,并将3个信号叠加,再把叠加的信号进行傅里叶变换,显示变换前后的波形。
3. 设计VI ,计算一个正弦信号的周期均值和均方差。
4. 设计VI ,实现信号的频率测量。
5. 设计VI ,计算一个方波信号的功率谱。
6. 设计VI ,实现对一个正弦信号求单边傅里叶变换。
7. 设计VI ,实现对一个方波信号求双边傅里叶变换。
8. 设计VI ,实现对方波信号进行微积分运算。
9. 利用DAQmx 函数和PCI-6251数据采集卡实现事件计数。
(只要求前面板和程序框图程序及设计过程,程序执行结果不作要求)。
10. 利用DAQmx 函数和PCI-6251数据采集卡实现多通道循环数据采集。
(只要求前面板和程序框图程序,程序执行结果不作要求)。
11. 利用DAQmx 函数和PCI-6251数据采集卡实现单通道连续数据采集。
(只要求前面板和程序框图程序,程序执行结果不作要求)。
12. 利用DAQmx 函数和PCI-6251数据采集卡实现单通道有限数据采集。
(只要求前面板和程序框图程序,程序执行结果不作要求)。
13. 利用DAQ 助手和PCI-6251数据采集卡实现单通道模拟电压的数据采集。
(只要求前面板和程序框图程序,程序执行结果不作要求)。
14. 产生一基波频率为50HZ 的正弦信号,经过一非线性系统后,输出信号为230.060.02y x x x =++ ,其中x 是原正弦信号,求输出信号的谐波畸变率。
15. 设计VI ,计算一个正弦信号的幅度谱。
16. 设计VI ,对一个混有高频噪声的正弦信号实现低通滤波。
17. 设有一压力测量系统的测量值如下:输入压力值(Mpa ):0.0, 0.5, 1.0,1.5,2.0, 2.5输出电压值(mV ):-0.490,20.316,40.736,61.425,82.181,103.123设计VI ,实现输入压力和输出电压之间的最佳线性拟合直线。
虚拟仪器设计作业
《虚拟仪器设计作业》学院名称:机械学院专业班级:测控0901学生姓名:学号: 3090302003指导教师姓名:2012年11月1.编写程序,实现将一华氏温度(F)转换成摄氏温度(C)的功能。
已知摄氏温度与华氏温度的关系C=5(F-32)/9。
程序框图前面板2.使用3种编程算法,计算0到99之间所有偶数的和。
方法一:程序框图前面板方法二:方法三:3.用For循环产生4行100列的二维数组,数组成员如下:1,2,3 (100)100,99,98 (1)6,7,8 (105)105,104,103 (6)从这个数组中提取出2行50列的二维数组,数组成员如下: 50,59,48 (1)56,57,58 (105)将这两个数组用数组显示件显示在前面板上。
4.将输入的一个浮点数数组的非负数成员和负数成员分离形成2个新数组5. 产生100个随机数,求其中的最大值、最小值和这100个数的平均值(要求用多种方法)。
方法一:方法二:6. 用while循环,实现输入数N,计算N!。
7.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0.5所用时间。
8. 编写一个跑马灯程序,5个灯从左到右不停的轮流点亮,闪烁间隔由滑动条调节。
9. 设计一用于确认用户对一个软件系统访问权限的虚拟仪器。
要求程序能够对用户输入的用户名和口令信息予以判别,并准确返回访问权限。
10.建立程序以检测温度是否超出范围,当温度超出上限时或下限时,前面板上的报警LED将点亮,并显示当前的温度状态为“温度过高”或“温度过低”。
在范围内时温度状态为“温度正常”。
温度在范围内时温度超出上限时温度低于下限时11.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。
12. 将下列c语言代码转换为LabVIEW程序框图。
if (a<=0.1)b=100;elseif(a>0.1&& a<=0.2)b=200;elseif(a>0.2&& a<=0.3)c=300;当a<=0.1时:当a>0.1&& a<=0.2时:当a>0.2&& a<=0.3时:其他:13. 用For循环产生一个长度为1000000(1百万)点的随机波形,并计算所用时间。
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《虚拟仪器作业》
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年月日
1、虚拟温度计的设计
选用电压输出型集成温度传感器LM135,该传感器的灵敏度为10mV/K,输出电压正比于绝对温度。
采用一个“油罐”控件来模拟温度传感器的输出,并设定被测量介质的温度范围为0~100°C,通过调节油罐中液体的多少来模拟温度传感器的输出。
设计界面如错误!未找到引用源。
所示,虚拟的温度传感器可以在摄氏温标和华氏温标之间切换,换算公式为F=(C×9/5)+32,式中F为华氏温度,C为摄氏温度。
图 1 虚拟温度计面板
2、创建一个VI 程序,比较两个数, 如果其中一个数大于或等于另一个数,则LED 点亮。
3、创建一个VI程序,该程序完成的功能是:产生一个0.0 ~10.0 的随机数与10.0相乘,然后
通过一个VI子程序将积与100相加后开方,将结果输出显示。
4、设计一VI,使用移位寄存器计算最后3次测量中的算术平均值,并送Chart 显示。
在
此VI 中调用前面练习中中创建的Thermometer.VI作子VI,完成温度检测。
5、分别用While循环和For 循环显示随机数序列。
6、使用For循环与移位寄存器实现n!的运算。
7、使用For Loop 和移位寄存器计算随机数列中的最大值。
8、用Waveform Chart实时监测两个温度测量输出。
(可以通过随机函数发生器模拟温度输
出。
)实现双曲线显示。
9、创建一个可以产生并在图表中显示随机数的VI。
前面板有一个控制旋钮可在0~60s之间
调节循环时间。
并通过一个开关可以终止VI的运行。
程序的一个运行界面和程序框图设计如图所示。
(a)程序的测试界面
(b)程序框图设计
图2 While循环的使用
10、建立一个实现计算器功能的VI。
前面板设有数字控制器用来输入两个数字,数字指示
器用来显示运算结果。
运算方式有加、减、乘、除。
用一个滚动条来规定运算方式。
将VI命名为Calculator.vi。
11、求一个数的平方根,若该数≥0,计算该值平方根并将计算结果输出;若该数<0 时,
则用弹出式对话框报告错误,同时输出错误代码“-99999.9”。
要求设计的VI能用公式节点进行全部运算和条件检查。
程序命名为Square Root . vi。
12、使用公式节点计算y=sin(x),并将输出用图形显示。
13、在波形Graph上用两种不同颜色显示一条正弦曲线和余弦曲线,每条曲线长度为128
个点,其中正弦曲线的Xo=0,ΔX=1,余弦曲线的Xo=2,ΔX=5。
14、用XY Graph显示一个半径为5的圆。
15、构建一个VI,产生100个随机数,将产生的这组随机数绘制在波形图上,设to=0,
Δt=20ms,计算随机数的平均值并在前面板上显示结果。
16、设计一个VI,产生一个二维随机数数的数组(3行2列),把数组数据写入电子表格文
件。
保存该VI,将其命名为Spreadsheet Exercise.vi。
17、设计一个VI,将一组随机信号数据加上时间标记存储为数据记录文件,然后从数据记
录文件将存储的数据读出并显示在前面板上。