虚拟仪器工程设计实例

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虚拟仪器(实例演示)

算机强大的图形环境，组合相应的硬件，编制不同的测试软
件，建立界面友好的虚拟仪器面板（即软面板），通过友好的图形界面及图形化编程语言（G语言）控制仪器运行，构成多种仪器，完成对被测量的采集、分析、判断、显示、存
储及数据生成的仪器。
Wuhan University of Technology
武汉理工大学机电工程学院
LabVIEW是一个开放式的开发环境，用户可以将其与任何测量硬件轻松连接。 LabVIEW的交互式测量助手 (assistant) 、自动代码生成以及与成千上万个设备的简易连接功能，使它能够如此轻而易举地完成数据采集。
LabVIEW带有超过450个内置函数，专门用于从采集到的数据中挖掘有用的信息，用于分析测量数据及处理信号。
所有的LabVIEW应用程序，即虚拟仪器(VI)，包括前面板(front panel)、流程图(block diagram)以及图标/连接器(icon/connector)三部分。
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武汉理工大学机电工程学院
过程检测技术
第十二章虚拟仪器
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武汉理工大学机电工程学院
过程检测技术
LabVIEW的主要功能:
(1)采集功能
(2)分析功能
第十二章虚拟仪器
(3)显示功能
LabVIEW是一个开放式的开发环境，用户可以将其与任何测量硬件轻松连接。 LabVIEW的交互式测量助手 (assistant) 、自动代码生成以及与成千上万个设备的简易连接功能，使它能够如此轻而易举地完成数据采集。
使用Microsoft Office工具创建报告可以使用为Microsoft Office设计的 LabVIEW Report Generation Toolkit (报告生成工具包) ，您可以使用标准的工具快速创建自定义的、专业的报告。

虚拟仪器课程设计报告_2

基于labview的上位机与下位机之间的通信一、虚拟仪器简介虚拟仪器的构成必须包含三大要素：计算机、应用软件和仪器硬件。

虚拟仪器实质上是一种计算机仪器系统，它是由计算机、功能硬件模块和应用软件等部分组成。

图1.虚拟仪器系统的基本组成1.虚拟仪器硬件平台的构成主要有两部分（1）计算机。

它一般是一台计算机或者工作站，是硬件平台的核心。

（2） I/O接口设备。

I/O接口设备主要完成被测输入信号的采集、放大、模/数转换。

不同的总线形式都有其相应的I/O接口硬件设备，如利用PC总线的数据采集卡/板（简称数采卡/板，DAQ）、GPIB总线仪器、VXI总线仪器模块、串口总线仪器等。

虚拟仪器的构成方式主要有5种类型，无论哪种VI系统，都通过应用软件将仪器硬件与计算机相结合，其中，PC-DAQ测量系统是构成VI的最基本的方式。

2.虚拟仪器的软件系统目前的虚拟仪器软件开发工具有如下两类。

（1）文本式编程语言：如Virstual C++、Virstual Basic、Labwindows/CVI等。

（2）图形化编程语言：如LabVIEW、HPVEE等。

虚拟仪器软件由两部分构成，即应用程序和I/O接口仪器驱动程序。

虚拟仪器的应用程序包含两方面功能的程序：实现虚拟面板功能的软件程序和定义测试功能的流程图软件程序。

I/O接口仪器驱动程序完成特定外部硬件设备的扩展、驱动与通信。

目前，最常用的虚拟仪器软件主要是美国NI公司开发的图形化编程语言LabVIEW。

LabVIEW是一种基于G语言（图形化编程语言）的虚拟仪器软件开发工具，它采用图标代替编程语言来创建应用程序，使用数据流编程方法来描述程序的执行。

LabVIEW环境下开发的程序称为虚拟仪器，由三个部分组成，即前面板、框图和图标/连接器。

现将虚拟仪器与传统仪器相比较特点如下表：表1.虚拟仪器与传统仪器优缺点对比对比可知，虚拟仪器之所以具有传统仪器不可能具备的特点，根本原因就在于虚拟仪器的核心是软件，软件决定了一台虚拟仪器的主要功能。

虚拟仪器工程设计实例.pptx

第8章虚拟仪器工程设计实例
教学重点虚拟仪器的设计原则虚拟仪器的设计步骤虚拟仪器软面板设计技术虚拟仪器工程设计实例
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8.1 虚拟仪器的设计原则
硬件设计基本原则经济合理安全可靠有足够的抗干扰能力软件设计的基本原则结构合理操作性能好具有一定的保护措施提高程序的执行速度给出必要的程序说明
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2. 声卡数据采集的硬件结构
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3. 声卡数据采集的软件实现
声卡的声道声卡的采样频率
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4. 应用实例
在光学机械系统中，由于光路的需要，常将光学元件调整架固定在一套悬臂结构上。光学元件的基座振动常常会影响光学系统的传输性能，因此有必要对其加以采集、分析，并以此为据采取相应的解决方法。光学-机械系统如图
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（2）抗混叠低通滤波器
四阶低通滤波器的原理电路
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（3）A/D卡
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A/D卡原理框图
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3. 软件设计
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数据采集模块
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完成一个周期信号采集的程序框图
读转换结果程序框图
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测量结果
伏安测量及三相不平衡度测量的前面板
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Thank You !
本章结束
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应变片直流电桥测量电路
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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声卡采集程序框图
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采集结果分析
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8.4.3 虚拟化电能质量监测系统

虚拟仪器课程设计

一、一般信号分析的虚拟仪器设计1、虚拟信号频谱分析仪设计（正弦波、余弦波、三角波等）要求：1) 模拟产生一个周期信号（可选择方波、三角波、锯齿波等中的一个）并进行图形显示；2）信号的幅值、相位和频率可调。

3) 对产生的周期信号，进行频谱分析并图形显示。

功能描述：可观察产生波形等经过FFT后的幅值谱。

并分析调试结果。

二、工程测试实验教学虚拟仪器1、温度传感器实验仪器设计虚拟实验仪器要求：1）可测试热敏电阻的电压情况；2）可测试被测物体的温度情况并图形显示；目录第一章虚拟信号频谱分析仪设计 (1)一、前面板设计 (1)二、流程图设计 (2)三、运行检验 (4)第二章温度传感器实验仪器设计 (6)一、设计原理 (6)二、前面板设计 (7)三、流程图设计 (7)四、运行检验 (10)第三章总结与心得 (11)第四章参考文献 (12)第一章虚拟信号频谱分析仪设计一、前面板设计1、五个输入型数字控件五个输入型数字控件供使用者键入生成采样频率、初始相位、信号幅值、采样点数、信号频率。

操作：控制>>数值>>数值输入控件五次，得到五个输入型数字控件，分别标记为“信号频率”、“采样频率”、“采样点数”、“信号幅值”和“初始相位”。

2、两个输出显示型图形控件输出显示型图形控件用来显示所产生的各类波形以及各类波形的FFT图。

操作：控制>>图形>>波形图表输出控件，调入图形控件。

其横轴为时间轴。

应考虑到生成的信号频率跨度大，在0.1Hz一10kHz范围内，其周期跨度也大，在10s～0.1ms范围内；纵轴为电压轴，生成信号幅值的范围应充满整个显示画面，故选用“波5形图表”显示器。

3、两个开关控件操作：控制>>布尔>>确定按钮，调入开关按钮控件，标记为“复位”。

操作：控制>>布尔>>确定按钮，调入开关按钮控件，标记为“停止”。

4、一个下拉列表操作：控制>>下拉列表与枚举>>文本下拉列表，调入文本下拉列表控件，对其进行编辑项设置，分别为正弦波，三角波，方波，锯齿波。

北航虚拟仪器设计与仿真实验报告

4)信号显示。可以通过标尺测量输出信号的幅值和相位。
5)各通道之间互不干扰。信号之间切换顺畅，输出信号稳定、可控。
七、实验心得体会
通过设计虚拟信号发生器，我学习了LabView软件的基本操作，并掌握了编程过程、思路和方法。在实验过程中，我对使用LabView进行仿真的虚拟仪器有了较为直观的认识。
通过本次实验，我对LabView编程环境更加熟悉，并复习了一些数字电路和数字信号的知识，真正地学以致用。
5、小数点的输入
小数点的键入也相当于数据的录入，需要设置change3的状态。另外需考虑到一个数中不允许存在2个或者2个以上的小数点。
6、等号键的设置
当num1和num3都键入值，且有确定的运算关系后，按下等号键，显示出结果。由于开方、取反、取倒操作不涉及到等于键，故只需设计“ ”四个键。
7、C键、close键的设计
六、实验心得体会
我在本次实验中，进一步地学习了LabView的各种控件和函数，对LabView有了更深的理解。这次实验主要学习了程序结构、数组、簇等概念，并掌握了其在LabView中的编程过程、思路和方法。在实验过程中，我对较为复杂的虚拟仪器有了较为直观的认识，我也深刻认识到虚拟仪器仿真的便利性。
通过4周的练习，我从一个对LabView完全不懂的门外汉变成能够完成LabView基本操作和编程，这与课程对我的培养密不可分。简而言之，感谢老师和同学的悉心指导，让我学会了新的知识，能够在之后的科研和学习中更好地使用虚拟仪器！
五、软硬件设计
1)信号发生器前面板
2)信号发生器程序框图
六、实验结果及分析
1)信号发生器实现了双通道输出信号的要求。可以同时输出基本信号和任意输入波形的信号。
2)基本信号发生通道，可以输出正弦波、方波、三角波、锯齿波。可以随时进行切换，并可以通过可调控件来改变信号的幅值、频率、偏移量等。

工程机械虚拟仪表的总体设计方案

工程机械虚拟仪表的总体设计方案工程机械虚拟仪表的总体设计方案随着科技的不断发展，工程机械在现代社会中的应用越来越广泛。

这些机械设备在工作过程中需要实时监控和控制各种参数，以保证安全和高效的工作。

而传统的机械仪表的缺点也日益暴露，比如精度有限、可靠性差等问题。

因此，随着计算机技术的发展，虚拟仪表成为了一种新兴而受欢迎的技术。

本文旨在探讨一种基于虚拟技术的工程机械虚拟仪表的总体设计方案。

1. 总体设计方案的需求分析工程机械在工作中需要测量和监控各种参数，比如速度、油压、油温、发动机转速等。

针对这些需求，虚拟仪表需要满足以下要求：1.1 高精度由于机械的工作环境非常恶劣，虚拟仪表的精度需要达到极高的水平，以确保实时监控和控制的准确性。

1.2 可靠性机械设备的工作具有高风险性，因此，虚拟仪表需要具有极高的可靠性，以保证安全的工作环境。

1.3 实时性机械设备在工作过程中的许多参数都需要进行实时监控和控制，因此虚拟仪表需要具有快速的数据处理能力，保证实时的响应效果。

1.4 明确易懂虚拟仪表的设计必须符合机械工作人员的使用习惯和操作方式，这有助于提高工作效率。

2. 虚拟仪表的设计构思基于上述需求分析，我们可以提出以下虚拟仪表的设计构思：2.1 实时测量虚拟仪表需要实时测量各种参数，包括但不限于：速度、油压、油温、转速等。

对于这些参数，虚拟仪表需要实时采集和处理数据信息，并且在屏幕上以直观形式展现。

2.2 监控与控制虚拟仪表可以通过控制面板进行机械的控制，比如输出信号，启停发动机等。

另外，虚拟仪表需要通过监控面板实时监测机械参数，以便及时处理机械故障。

2.3 显示屏幕设计虚拟仪表的显示屏幕应该具有明确的结构设计和优秀的图形用户界面，可以按照机械操作习惯进行组织和排列各种参数显示和控制按钮。

2.4 数据处理算法虚拟仪表应该采取高性能的数据处理算法，可以同时处理多项数据信息，并能够实时响应机械参数的变化，提供快速而准确的数据反馈信息。

虚拟仪器技术的应用案例

虚拟仪器技术是一种基于计算机和软件的测量和控制系统，它可以通过软件模拟各种物理、电学或机械设备，以实现各种测试、分析和控制任务。

以下是虚拟仪器技术的应用案例：
虚拟测试平台：将虚拟仪器技术应用于汽车、航空航天等领域，可以构建出真实且可靠的虚拟测试平台，对各种零部件进行测试和仿真。

生产线监测：利用虚拟仪器技术，可以开发出能够监测生产线的工作状态和性能的虚拟仪器，从而提高生产效率并减少故障。

医疗诊断：虚拟仪器技术可以应用于医疗领域，如开发出虚拟血压计、心电图等设备，可以帮助医生更快速、更准确地进行疾病诊断和治疗。

环境监测：虚拟仪器技术可以应用于环境监测中，如气体检测仪、水质监测仪等，能够及时检测环境污染并采取相应的措施。

教育培训：虚拟仪器技术可以被应用于教育领域，如开发出虚拟实验室、虚拟仪器等，可以帮助学生更好地理解和掌握相关知识。

总之，虚拟仪器技术在各个领域都有广泛的应用，通过模拟真实设备，可以提高测试效率和准确性，并降低成本。

《虚拟仪器》设计项目实验实验

《虚拟仪器》设计项目实验实验
一、实验目的：
托课程内容积极参加课外实践活动，要求学生独立综合运用课程知识、自拟一个设计型题目，完成对题目的建模、仿真、调试。

经答辩演示后方能合格。

二、前面板：
三、程序框图：
四、总结
这次是老师让我们自己来设计的实验。

而我确定的实验内容是温度采集器。

系统在实时测温的同时还不停的监测并记录物体出现过的最高温度和最低温度，这样可以更好的检测物体的状态，同时系统还具有预警和报警功能。

当物体的温度超出正常超出正常的范围但在允许温度范围内时，系统将给出预警信号；当温度超过允许范围时范围时，系统直接报警。

按照以上程序连接和设置好个参数，单机运行，开始采集。

这次的实验虽然是我根据视频来做的，但在做的过程中，我也体会到LabView这个软件的强度和功能好处。

他不仅减少了实验的成本，还能减少我们在实验的容错率。

这次的实验是对我在虚拟仪器这么课程的加深和巩固。

让我认识到虚拟仪器这么课程比较大普及的范围。

在学习了这门课程后，我收获了很多的知识，并且我觉得这对我以后也会有很大的帮助。

虚拟仪器技术及仪器控制实例

参数。
构，也适用于多处理器结构或分布式网络结构。
（ＶＳ的Ｉ４ＩＡ）／Ｏ控制功能适用于多种网络机制，论无
虚拟仪器系统网络构成为ＶＩ机箱扩展网络还是以Ｘ多太网，器操作是一致的。仪在ＬｂＩＷ平台下，ＩＡ函数位于Ｉｓｕｅｔ／ａＶＥＶＳｎｔｍｎＯｒＩ中的ＶＳＩＡ模板中，如图１所示。ＶＳｓｏＩＡｓｓｎ参数在ｅｉＶＳＩＡ编程时被调用，它是ＶＳＩＡ程序操作过程中的唯一
１．２ＳＣＰ命令Ｉ
其编程语法如表２所示。关键词ＳＡＩＬ用于ＥＲＡ
ＳＰ（ａｄｒｏｍｎｓｏＰｏｒｍｍｂｅＩｓｕ— ＣＩＳｎａｄＣｍａｄｒｒｇａａｌｎｔ — ｔｆｒ
Ｒ一３Ｃ接口的串行设备通信，关键词ＧＩ于与Ｓ２２ＰＢ用
ｎｘ等ｉ
、
单台测试设备控
ＶＣ＋ＶＢ、＋、
Ｄ
通用性好，开放性强，通用编程环境主要支持Ｗｉ好ｎｏｓｄｗ操作系统，测控系统、据采集、数图形程数控件资源较少
。
ｅｈｌｉｐ
但直接的硬件驱动接口、算函计
包括：ｎ０ｓ０ｏＮ ⅨＰ等序、ｗｉｄｗ２０／Ｔ通用编程等ＶＳＩＡ标准具有９０多个与仪器物理接口无关的Ｉ／Ｏ操作函数。最基本的有：ＩＡＯｅ、ＩＡＷｒｅＶＳＶＳｐｎＶＳｉ、ＩＡｔＲａｅｄ和ＶＳｌｅ。这些函数都使用了ＶＳｓｉＩＡＣｏ等ｓＩＡｓｓｎｅｏ

毕业设计---利用虚拟仪器开发虚拟任意波形发生器和虚拟示波器

摘要随着计算机技术与测量仪器技术的结合，促使了一种新的测量仪器—虚拟仪器的出现。

虚拟仪器是一种功能意义上的仪器，由个人计算机、仪器硬件及应用软件组成。

其基本工作原理是:先通过仪器硬件采集信号，然后通过软件编程来实现数据的显示及测量等功能。

随着网络通信技术的发展，网络化虚拟仪器也应运而生，它是将虚拟仪器技术与网络通信技术相结合，从而实现网络化测量。

本课题利用虚拟仪器开发平台Lab VIEW 和NI公司的数据采集卡设计了虚拟任意波形发生器和虚拟示波器。

虚拟任意波形发生器能够实现任意波形载入、增益控制、直流偏置调节、滤波器状态设置等功能。

虚拟示波器不但具有传统示波器的波形显示控制功能，而且还对传统示波器的功能进行了扩展，实现了参数自动测量显示、波形存储和频率响应分析等功能。

最后，本文总结并以实例说明了Lab VIEW 实现网络通信的几种方法:TCP或UDP通信、Data Socket, Web Server及远程面板技术等。

关键词:虚拟仪器，Lab VIEW，任意波形发生器，示波器，Data SocketAbstractThe combination of computer technology and measure technology make a kind of new measure instrument--virtual instruments. Virtual instruments is a kind of instruments of functional meaning, it is composed of personal computer, hardware and applied software. The basic principle is the hardware acquires singles, then using the software to realize data displaying and measurement. Along with the development of communication and network technology, the networked virtual instruments appeared. Networked virtual instruments implement networked measurement, which is the outcome of virtual instruments integrate with network communication technology.Based on the software Lab VIEW of virtual instrument and data acquisition card of NI, the virtual arbitrary waveform generator and virtual oscilloscope are designed in this thesis. The virtual arbitrary waveform generator has such functions as arbitrary waveform loading, gain controlling, dc offset adjusting, filters setting up. The virtual oscilloscope not only has the functions achieved in traditional scope such as waveform display and control, but also achieves some expanded functions. For example, the parameters can be measured and displayed automatically, the waveform can be saved and the frequency response can be analyzed.Ultimately, this thesis sums up several means of Lab VIEW to realize communication through network such as TCP or UDP communication, Data Socket, Web Server and remote panels technology.Keywords: Virtual Instruments, Lab VIEV, Arbitrary Waveform Generator, Oscilloscope, Data Socket目录第1章绪论 (1)1.1研究背景和课题的提出 (1)1.2国内外研究现状综述 (1)1.3课题的主要工作和本文的主要内容 (2)第2章虚拟仪器及其开发平台Lab VIEW (3)2.1 虚拟仪器 (3)2.1.1 虚拟仪器的概念 (3)2.2.2 Lab VIEW的特点与应用 (3)2.1.3 虚拟仪器的组成 (4)2.1.4 虚拟仪器的分类、应用和发展方向 (5)2.1.5 PXI模块化仪器平台 (8)2.2 虚拟仪器开发平台Lab VIEW (9)2.2.1 Lab VIEW简介 (9)2.2.2 Lab VIEW的特点与应用 (9)2.2.3 Lab VIEW编程 (11)第3章虚拟任意波形发生器的设计 (13)3.1 虚拟任意波形发生器简介 (13)3.2 虚拟任意波形发生器软件编程 (13)3.2.1 虚拟任意波形发生器前面板设计 (13)3.2.2 虚拟任意波形发生器程序框图设计 (16)3.3 虚拟示波器简介 (16)3.4 虚拟示波器的软件编程 (17)3.4.1 虚拟示波器前面板设计 (17)3.4.2 虚拟示波器的程序框图设计 (18)第4章基于虚拟仪器的网络通信技术 (20)4.1 网络化虚拟仪器 (20)4.2 Web Server及远程面板技术 (21)4.2.1 Lab VIEW中的Web Server设置 (21)4.2.2 发布前面板对象 (21)4.2.3 发布HTML文件 (22)结束语 (25)参考文献 (26)致谢 (27)第一章绪论1.1 研究背景和课题的提出20世纪80年代中期NI( National Instruments，即美国国家仪器公司)首先提出了“软件就是仪器"( The Software is the Instrument)这一基于计算机技术的虚拟仪器概念。

《虚拟仪器设计实验》实验

《虚拟仪器设计实验》实验虚拟仪器设计实验是一种基于计算机技术和软件开发的实验方法，可以模拟和仿真真实仪器的功能和操作。

通过虚拟仪器设计实验，学生可以在虚拟环境中进行实验操作和数据获取，大大提高了实验效率和安全性。

下面将以一个具体的虚拟仪器设计实验为例，详细介绍其实验过程和实验结果。

实验目的：通过虚拟仪器设计实验，模拟并掌握电子示波器的使用方法和原理，了解示波器的测量规范和测量误差，并能够正确读取和解读示波器上的波形。

实验步骤：1.打开虚拟仪器软件，并选择仪器类型为电子示波器。

软件将会展示一个虚拟示波器屏幕。

2.在虚拟示波器屏幕上选择波形类型，可以选择正弦波、方波、脉冲波等信号。

3.设置示波器的时间基准和电压基准，调整示波器的垂直和水平缩放系数，以使波形能够完整地显示在屏幕上。

4.通过示波器的触发功能，设定波形触发门槛和触发边沿，以便正确触发并显示波形。

5.在示波器上测量并记录信号的频率、幅值、相位等参数，并比较与理论值的误差。

6.使用示波器的自动测量功能，对信号进行自动测量，并将测量结果记录下来。

实验结果：通过虚拟示波器的操作，实验人员可以快速获取并记录信号的各项参数，如频率、幅值、相位等。

同时，虚拟示波器还可以通过自动测量功能，对信号进行自动测量，为实验人员提供更加便捷和准确的测量数据。

实验分析：通过本次虚拟仪器设计实验，我们掌握了电子示波器的使用方法和原理。

虚拟仪器实验的优势在于其安全性、实验效率和实验结果的准确性。

虚拟仪器可以模拟出各种真实仪器的功能和操作，能够满足不同实验要求。

同时，虚拟仪器还可以通过自动测量功能，减少实验人员的操作错误和测量误差，提高实验结果的准确性。

总结：虚拟仪器设计实验是一种基于计算机技术和软件开发的实验方法，可以模拟和仿真真实仪器的功能和操作。

通过虚拟仪器设计实验，学生可以在虚拟环境中进行实验操作和数据获取，大大提高了实验效率和安全性。

本次虚拟仪器设计实验通过模拟电子示波器的使用方法和原理，使我们掌握了示波器的操作技巧和波形的读取与解读能力。

虚拟仪器课程设计报告--基于虚拟仪器的信号发生器设计

虚拟仪器课程设计报告——基于虚拟仪器的信号发生器设计组员：XXX班级：XXXXXXX专业：测控技术与仪器学院：机电学院指导老师：XXXXXX目录一、设计要求 (3)二、设计思路 (3)三、前面板设计 (3)四、后面板的程序框图设计 (5)五、设计结果 (8)六、结果分析 (11)七、发现问题及解决方案 (11)八、设计总结 (12)基于虚拟仪器的信号发生器设计一、设计要求（1）能产生正弦、方波（占空比可调）、锯齿波、三角波，幅度、相位、频绿可调；（2）最大输出频率：100KHz，最大幅度10V;(3) 幅度、相位、频率均连续可调；（4）界面美观，操作方便；（5）模拟输出通过示波器观察以上功能；二、设计思路（1）总体设计思路根据设计要求，先做出一个单通道的信号发生器，在LabVIEW界面上运行，实现基本的要求，即可以显示各种波形而且幅度频率等连续可调，然后再加上一个信号发生器，将它们进行捆绑，实现两个信号同时显示的双通道信号发生器功能，最后利用数据采集卡和DAQ 助手连接到示波器，检验结果是否和LabVIEW界面上运行的结果吻合。

（2）要求分析对于要求1：可以采用基本函数信号发生器，就可以产生相应的波形。

对于要求2：由于采集卡的限制，当达到100KHz的时候，波形会有所失真，这个时候需要调节相应的采样频率可以使波形得到相应改善。

对于要求3：设置一个旋钮按键就可以实现连续调节。

对于要求4：可以在修饰中根据自己的需要做相应的装饰。

对于要求5：可以使用DAQ助手和数据采集卡来实现输出，在示波器上显示。

三、前面板设计前面板是用户接口即交互式界面用于用户输入各种控制参数观察输出量和显示输出信号波形，在前面板中使用了各种仿真图标、旋钮开关等，并以数字显示或实时波形图等控件模拟真实仪器的面板，在使用中直接通过鼠标和键盘设定信号的相关参数。

我们设计的双通道信号发生器的前面板如下图所示：主要由以下几部分组成：（1）信号类型选择部分：包括四种波形的选择（正弦波、三角波、方波、锯齿波）。

虚拟仪器课程和实验室案例集锦

测量：清华大学精密仪器系
• 实验室配置：数十套PCI、SCXI数采设备， NI ELVIS工作台，图像采集，CompactRIO等
测量：天津大学精密仪器与光电子
• 实验室建立：
1998年建立实验室用于教学和科研
• 典型科研应用：
基于虚拟仪器的分布式光纤油气管道安全监测基于虚拟仪器的管道泄漏监测系统虚拟仪器在管道漏磁检测系统中的应用 MEMS动态测试中频闪同步控制系统基于虚拟仪器的电梯导轨多参数测量系统基于虚拟仪器的气敏元件智能测试系统基于虚拟仪器的自动传输检测生产线基于虚拟仪器的压延机在线测厚系统
测量：天津大学精密仪器与光电子
• 实验室配置：数十套PCI、PCMCIA数采设备， GPIB设备等
测量：石家庄铁道学院机械工程分院
• 教授课程：
本科生必修课《虚拟仪器》研究生课《虚拟仪器》测试技术》和《传感器原理》课程开设“在线检测与虚拟仪器”研究方向
• 实验室配置： PXI、SCXI数采设备，NI ELVIS 工作台，CompactRIO等
虚拟仪器：中山大学信息科学与技术学院
• 虚拟仪器课程实验内容：
• • • • • • 数字温度计实验救援用LED灯实验自由空间光通信实验机械运动实验波形编辑及频谱分析实验直流电机的速度控制系统分析与设计应用实验
• 实验室配置：10 套ELVIS，LabVIEW
任务设置
测控：广东工业大学信息学院
• 教授课程：
测控技术
• 课程/实验内容：
– 虚拟测量 – 计算机串行通信技术
• 实验室配置： LabVIEW，10套数采卡， 10套GPIB
仪器：上海交通大学仪器科学与工程系
• 教授课程：

虚拟仪器课程设计报告

虚拟仪器（LabVIEW）课程设计报告指导教师：院（系）：电气与控制工程学院专业班级：测控技术与仪器130X班姓名：学号：报告日期：2017年1月10日现在社会高度发达，气象状况变化万千，气象监测和灾害预警工程对于保障社会经济发展和人民生产生活有重要意义，气候状况对经济活动的影响也越累越显著，人们需要实时了解当前的气象状况。

气现象研究的一概述气象台负责天气分析、预报，开展科学研究和服务的气象机构，其中，大多数还承担一种或几种气象观（探）测任务。

气象监测系统通过各类风速、风向、温度、湿度等传感器将检测到的数据自动进行汇总分析，并传输到终端平台。

虚拟仪器技术在国外已经比较熟了，由于其很强的灵活性，使得该技术非常适用于现代复杂的测试测量系统中。

虚拟仪器是多媒体计算机的一个重要应用领域，是多学科交叉、渗透的产物，其中浓缩了许多高、精、尖的科学技术。

虚拟仪器不是仪器却高于仪器，它大大缩短了新型仪器的开发周期，节省了仪器开发的费用，它不仅是开发仪器的工具，而且也是进行科学研究的有力手段。

虚拟仪器是仪器计算机化的产物，是集成化仪器的基础，是仪器行业的一场革命，它的研制与开发具有深远的意义。

关键词：气象监测，虚拟仪器，LABVIEW，图像化编程1 绪论 (1)1.1设计内容 (1)1.2系统研究目的和意义 (1)1.3 设计任务与目标 (1)2 气象台监测的整体方案设计 (1)2.1系统的整体功能描述 (1)2.2 LABVIEW简介 (2)2.3气象参数模拟数据模块 (3)2.4数据显示模块 (4)2.5数据处理模块 (5)2.6语音播报模块 (7)2.7报表查询数据模块 (8)2.8历史数据显示模块 (8)3 系统调试与结果 (8)4总结 (9)4.1本文总结 (9)4.2收获与展望 (9)参考文献 (11)附录 (12)附录一：系统整体界面框图 (12)1.1设计内容本次设计题目是基于虚拟仪器的气象台系统设计。

精品文档-虚拟仪器应用设计(陈栋)-第3章

关于使用“While循环”的范例见 labview\examples\general \structs.llb中的Generate Random Signal VI。
38
第3章虚拟信号发生器的设计
说明：While循环默认状态下为禁用自动索引。当While循环索引超过输入数组的大小时，LabVIEW会将该数组元素类型的默认值输入循环。数值型数组默认值为0；布尔型数组默认值为 FALSE。通过使用“数组大小”函数可以防止将数组默认值传递到While循环中。“数组大小”函数显示数组中元素的个数。可设置While循环在循环次数等于数组大小时停止执行。
30
第3章虚拟信号发生器的设计
④ 使用标签工具将其命名为随机数。 ⑤ 依据此方法创建并命名一个循环计数显示控件，如图 3.14所示。
31
第3章虚拟信号发生器的设计
图3.14 While Loop前面板
32
第3章虚拟信号发生器的设计
(3) 切换到VI的程序框图。 (4) 创建程序框图。 ① 右击程序框图空白处，弹出函数选板。 ② 在函数选板上单击【编程】/【结构】/【While循环】，将其拖放在程序框图中。同时，将随机数和循环计数的两个节点置于While循环框中。 ③ 在函数选板上单击【编程】/【数值】/【随机数(01)】，将其拖放在程序框图中。 ④ 使用连线工具，连线各个节点，如图3.15所示。
启用数组输出隧道的自动索引后，输出数组从每次循环中接收一个新元素。因此，数组的大小与循环的次数相等。图 3.10中循环次数为5次，那么输出数组中含有5个元素。
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第3章虚拟信号发生器的设计
图3.10 启用自动索引到输出数组
22
第3章虚拟信号发生器的设计

精品文档-虚拟仪器应用设计(陈栋)-第2章

第2章虚拟容积测量仪器的设计
第2章虚拟容积测量仪器的设计
2.1 虚拟容积测量仪器的设计 2.2 子 VI 2.3 属性节点 2.4 VI编辑调试技术本章小结思考与练习
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第2章虚拟容积测量仪器的设计
2.1 虚拟容积测量仪器的设计 2.1.1 问题描述
创建一个测量容积的VI。
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第2章虚拟容积测量仪器的设计
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第2章虚拟容积测量仪器的设计
(4) 使用图标编辑器对话框右侧的【复制于】选项，复制彩色图标或黑白图标。选中【复制于】选项后，单击【确定】按钮，完成修改。
注：若需要将图标上的区域留白，可创建一个比一般 32×32像素略小的形状自定义VI图标。确认背景色为白色，双击选择工具并按下<Delete>键可删除包括黑色边框在内的整个图标。绘制自定义图标时，应在图标上添加封闭的外框。图标编辑器中的所有三个图标必须覆盖VI图标的相同区域，占用合适的程序框图空间。
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第2章虚拟容积测量仪器的设计
按照下列步骤，可以创建或编辑一个图标。 (1) 打开图标编辑器。打开图标编辑器的方法有如下三种： ① 左击前面板或程序框图右上角的图标。 ② 创建或编辑VI图标，右击窗口右上角的图标，从快捷菜单中选择【编辑图标…】，打开图标编辑器对话框。 ③ 单击【文件】/【VI属性】，从【类别】下拉菜单中选择【常规】再单击【编辑图标】按钮，打开图标编辑器对话框。图标编辑器如图2.4所示。
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第2章虚拟容积测量仪器的设计
图2.4 图标编辑器
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第2章虚拟容积测量仪器的设计
(2) 单击16色或256色框，选择创建图标的类型。对于非彩色打印机，LabVIEW将使用单色打印图标。在VI图标编辑器中，勾选【显示接线端】复选框可在编辑区域内显示连线板的接线端。连线板仅起参考作用，并不在最后的图标中出现。

虚拟仪控程式设计

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一马当先，全员举绩，梅开二度，业绩保底。20.10. 1620.1 0.1601:3401:34 :3101:3 4:31Oc t-20
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Distribution 下拉式表單
2-P15-2
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Resize 下拉式表單
2-P15-3 59
2.2.1 數值
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控制元面板—數值控制元
2-P18-1
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彈出選單—呈現格式
2-P20-1
62
形式與精準度—浮點數對話框
2-P21-1
63
形式與精準度—絕對時間對話框
2-P21-2 64
資料範圍—數值範圍核取對話框
2-P22-1 65
2.2.2 表單
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控制元面板—表單子面板
2-P23-1
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2.2.3 布林
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控制面板—布林子面板
2-P24-1
69
2.2.4 字串
70
控制面板—字串與路徑子面板
2-P26-1
71
2.2.5 路徑 2.2.6 裝飾元件
72
Windows系統與Mac系統之路徑控制元
虛擬儀控程式設計 Lab VIEW
CH2
Lab VIEW程式撰寫
VI、Express VIs、
子VI程式的撰寫
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2.1.1 將物件放在人機介面

精品文档-虚拟仪器应用设计(陈栋)-第9章

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第9章虚拟仪器应用设计实例
也就是说，我们所使用的虚拟数字示波器是完全通过软件程序设计出来仿真常用数字示波器的，它们在显示、测量、分析、存储和外部连接上有着非常相似的地方，甚至有时候虚拟数字示波器在某些方面要远远优于常用数字示波器。另外，通过LabVIEW设计出来的数字示波器拥有很多常用示波器不具备的长处。总之，利用虚拟数字示波器，设计人员可以很灵活地满足所测试的信号的要求。
将该测试仪的程序框图的分析部分作一些修改就可以用来实现电感、电容、三极管等电路元器件的特性或参数的测量。
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第9章虚拟仪器应用设计实例
电压、电流、电阻测试仪在高校的电路实验教学中应用非常多，传统电路的实验室，每张实验台上需要堆积大量的测试仪器，如万用表、示波器、函数发生器、扫频仪等。如果在每个实验台配备一台计算机和一块数据采集卡，利用计算机和采集卡编制一些软件就可以替代所有的传统测试设备，还可以将所有的测试结果保存或打印实验报表，这是传统的测试设备所不具有的功能。
(5) 提高综合运用所学的知识独立分析和解决问题的能力。
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第9章虚拟仪器应用设计实例
9.2.2 设计内容使用提供的硬件(数据采集卡、信号发生器等设备)设计一
个电压、电流、电阻测试仪。具体设计要求： (1) 搭建一个实验电路，该电路由一个已知阻值的电阻和
一个需要测试阻值的电阻串联。 (2) 利用采集卡的模拟输出功能在0通道产生一直流电压，
本技能。 (3) 通过整个设计过程大致领会并了解LabVIEW软件的其他
虚拟仪器的设计方法，从而为将来在实际工程项目中使用 LabVIEW打下良好的实践基础。
(4) 提高综合运用所学的知识独立分析和解决问题的能力。
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