虚拟仪器实验指导书
2023年LabVIEW虚拟仪器实验报告指导书
虚拟仪器试验指引书机械工程学院试验一Labview 根本操作1.试验目旳生疏LabVIEW 软件旳根本编程环境。
2.试验内容创立一种VI 程序，并将此程序保存为子VI。
此VI 要实现旳功能是：当输入发动转速时，通过肯定运算过程，输动身动机温度和汽车速度值。
3.试验环节（1）启动LabVIEW，创立一种VI。
（2）在前面板中放置一种温度计控件，并修改控件标签名为发动机温度和设立最大值为100。
该控件从“控件—典型—典型数值”子选项板中获得。
（3）按同样旳措施在前面板中放置一种仪表控件，并修改仪表控件旳标签名为汽车速度，标尺刻度范畴为0～150。
（4）按同样旳措施在前面板中放置一种数值输入控件，并修改控件标签名为发动机转速。
（5）从“窗口”下拉菜单中选择“显示程序窗口”切换到程序框图窗口。
（6）在程序窗口中创立乘法函数，该函数中函数选项板中旳“函数—编程—数值”子选项板中选择，并和发动机转速输入控件连线，为乘法函数创立一种常量，修改为图中所示值。
（7）按同样旳措施创立加法函数、平方根函数和除法函数，并按图中所示修改常量值和连好线。
（8）切换至前面板，在发动机转速控件中输入数值，点击运营按钮，运营VI 程序。
（9）修改图标为T/V 以表达该子VI 输出量为发动机温度和汽车速度，并保存为vi.vi。
4.试验成果前面板为：程序框图为：5、试验心得体会这次试验给了我们实践旳时机，虽然试验题目并不简单，但试验过程融合了我们学习旳方方面面旳学问，我们旳实践水平有了肯定限度旳提高，对labview 有了更加进一步旳结识，同步更加体会到实践对于理论学习旳推动作用，我们在理论学习时遇到旳某些问题，或许在实践时有更进一步旳结识。
Labview 是一种强大旳开发软件，肯定限度弥补了我们c 语言方面旳缺陷，可视化旳编程环境成为吸引我旳亮点所在。
试验二典型信号虚拟发生器1.试验目旳1、在理论学习旳根本上，通过本试验生疏正弦波、方波、三角波、锯齿波等几种典型信号旳波形和参数特性，生疏信号旳时域波形变化趋势。
虚拟仪器技术实验指导书(紫金2012)
实验2 LabVIEW图形、数组、簇编程实验（设计型）1.实验目的（1）学习如何创建数组和簇，掌握它们的区别以及相应的操作。
（2）学习并掌握波形图和波形图表的使用，了解它们的区别。
2.实验设备安装有LabVIEW8.2的计算机3.实验内容（1）利用For循环建立一个一维数组并给出数组中的元素个数；建立一个二维数组给出数组中元素个数，并求出二维数组中元素的最大值、最小值。
（2）产生两个一维数组，分别组成一个二维数组和一个簇，然后用波形图显示二维数组，用XY图显示簇。
（3）设计一个VI来测量温度，每隔0.25秒测一次，共测定10秒，温度范围为0~100度。
在数据采集过程中，VI将在波形图表上实时地显示测量结果。
在采集过程结束后，在波形图上画出数据波形曲线，并算出温度的最大值，最小值和平均值。
4.实验原理（1）数组数组是一些具有相同类型的元素组成的集合。
数组包含两方面的内容：元素和维数。
数组中的元素可以是数字、布尔、字符、路径、波形和簇等数据类型。
（2）簇簇相当于一个容器，容器中的元素可以是各种不同的数据类型。
也就是说，可以在一个簇中放置控制选板上的各种控件，如数字控件、布尔控件、数组控件等，但是不能将输入控件和输出控件同时放入其中。
（3）图形子选板LabVIEW8.2的图形子选板提供了完成各种图形显示功能的控件。
按照处理测量数据的方式和显示过程的不同，图形显示控件主要分成两大类，一类为图形，另一类称为图表。
这两类控件都是用于图形化显示采集或生成的数据。
图形和图表的区别在于各自不同的数据显示和更新方式。
含有图形的VI通常先将数据采集到数组中，再将数据绘制到图形中。
该过程类似于电子表格，即先存储数据再生成数据的曲线。
数据绘制到图形上时，图形不显示之前绘制的数据而只显示当前的新数据。
图形一般用于连续采集数据的快速过程。
与图形相反，图表将新的数据点追加到已显示的数据点上以形成历史记录。
在图表中，可结合先前采集到的数据查看当前读数或测量值。
虚拟仪器实验指导书
实验一 Labview软件VI的创建实验1.实验目的：（1）创建一个VI程序。
（2）创建一个VI程序模拟温度测量。
2.实验要求：（1）学会使用工具模板、控件模板、函数模板。
（2）了解控件的快捷菜单、属性。
学会如何使用帮助。
（3）理解不同的数据类型是通过颜色和线形来区分的。
3.实验器材：虚拟仪器综合实验平台（PC机等）4.实验内容及原理：虚拟仪器 (VI: Virtual Instrument) 是在以通用计算机为核心的硬件平台上，由用户设计定义，具有虚拟面板，测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。
虚拟仪器是以特定的软件支持取代相应功能的电子线路，用计算机完成传统仪器硬件的一部分乃至全部功能，它是以具备控制、处理分析能力的软件为核心的软仪器。
使用者在操作这台计算机时，就象在操作一台他自己设计的仪器一样。
利用Labview软件可以实现VI的设计。
创建一个VI程序模拟温度测量。
假设传感器输出电压与温度成正比。
例如，当温度为70°F时，传感器输出电压为0.7V。
本程序也可以用摄氏温度来代替华氏温度显示。
本程序用软件代替了DAQ数据采集卡。
在程序面板使用编程→数值→随机数（0到1)来仿真电压测量，然后把所测得的电压值转换成摄氏或华氏温度读数。
5.实验步骤：●选择文件 >> 新建VI，打开一个新的前面板。
假如已关闭了所有的VI，则在LabVIEW的对话框中选择新建VI。
注意：若控件面板不可见，可选择菜单察看 >> 控件选板，使控件面板可见。
也可以在前面板的空白区域内单击鼠标右键的方法弹出快捷菜单，使控件面板可见。
●在菜单新式 >> 数值中选择温度计（或Express >> 数值显示控件 >> 温度计），并置于前面板上。
●在文本标注框中敲入“温度计”后，在面板的任意处点一下。
注意：若在尚未输入文本内容时就在外部点了一下，则标注框会消失。
虚拟仪器指导书-中文版
Labview虚拟仪器应用实验实验一Labview软件的基本认识实验一、实验目的1、初步了解Labview软件的前面板程序与流程图程序2、初步了解调用控件和函数模块的方法二、设计步骤1、创建一个VI（1）、启动LABVIEW，在如图1-1所示的界面上点击菜单“文件>>新建VI”按钮。
图1-1 LABVIEW启动界面（2）、在图1-2所示的出现新建的空白VI子程序。
图1-2 “新建”的子程序（3）、在新创建的VI中，点击下拉菜单“文件”，选择“另存为…”，将VI命名为exp1.vi，并保存到E:\test目录下。
2、修改一个已存在的VI（1）在图1-1的界面上，点击“打开…”按钮，找到已经保存的空白VI，其路径为E:\measurement\exp1.vi（2）、从前面板开发窗口转到程序框图编辑窗口选择主菜单“窗口>>显示窗口”或者按“Ctrl+E”键（3）指示灯设计一①、前面板设计放入两个按钮和一个指示灯：执行点击鼠标右键“控件>>按钮与开关>>文件按钮和停止按钮”和“控件>>指示灯>>方形指示灯”操作，分别在按钮和指示灯上点击右键，选择“属性”,在弹出的对话框中将“标签”改为“控制按钮”，将“指示灯“的标签改为“显示灯”；如图1-3（a）所示。
（a）前面板（b）程序框图图1-3 指示灯显示界面②、程序框图的设计放入一个while结构：在后台程序窗口中右击出现“编程>>结构>>While循环”操作，按如图1-3（b）连线。
③、保存文件④、运行程序。
按下程序运行按钮后，操作控制按钮，观察指示灯变化情况。
应该当控制按钮按下时，灯亮，弹起时灯熄灭。
⑤、停止程序运行操作。
按下stop按钮。
⑥、右键单击控制按钮，选择“属性>>操作”中改变“按钮动作”，重复运行程序，比较按钮和灯的变化；（4）指示灯设计二在指示灯设计一的基础上进行添加①、前面板的设计放入一个布尔量控件执行“按钮与开关>>垂直摇杆开关”操作，在布尔量控件上点击右键，选择“属性”，在弹出的对话框中将其“标签”改为“开关1”。
实验指导书大学虚拟仪器课程
试验1 LabVIEW入门1 试验目旳（1）初步学会使用LabVIEW；（2）掌握创立自己旳VI。
2 试验任务（1）使用LabvIEW图表模式。
3 试验环节练习 1-1 使用三种图表模式目旳：查看VI 分别在三种模式下执行时图表旳显示。
1．建立前面板及流程图如下该程序中运用一种循环产生持续旳sin(i)函数值，并及时地在chart图表上显示出来，目前前面板上旳chart是一种strip，这是一种坐标式显示屏，与纸带式图表记录器相似。
每接受一种新数据，新数据就将显示在右侧，而原有数据移动到左侧图１－4 图表旳例子2．用鼠标选中chart,点击右键，可在迅速菜单中选择Advanced»Update Mode子菜单。
可以选择更换其他两种更新模式。
示波器模式是一种返回式旳显示屏，与示波器类似。
每接受一种新数据时，它就把新数据绘制在原有数据旳右侧。
当数据曲线抵达显示区旳右边缘时，VI 会删除所有图形，从左边缘重新开始绘制曲线。
示波器模式显然要快于条状图模式，由于它不会由于滚动产生溢出。
扫描模式更靠近于示波器模式，不过当数据曲线抵达显示区旳右边时，不会变成空白，而是会出现一种移动旳垂线，标识新数据旳开始，并当VI添加新数据时穿过整个显示区。
练习 1-1 结束。
4 试验汇报写出练习 1-1旳中旳环节要点，附上运行时旳前背面版图形。
试验2 程序构造1 试验目旳（1）学会使用LabVIEW中旳While循环；（2）学会使用LabVIEW中旳移位寄存器；（3）学会使用LabVIEW中旳For循环；（4）学会使用LabVIEW中旳CASE构造；（5）学会使用LabVIEW中旳次序构造；（6）学会使用LabVIEW中旳公式节点。
2 试验任务（1）建立一种While循环旳VI；（2）建立一种移位寄存器旳VI；（3）建立一种For 循环旳VI ；（4）建立一种CASE 构造旳VI ；（5）建立一种次序构造旳VI ；（6）建立一种有公式节点旳VI 。
虚拟仪器技术实验指导书
实验一熟悉编程环境与基本编程操作一、实验目的1.理解LabVIEW的运行机制，熟悉LabVIEW编程环境。
2.掌握基本编程操作，包括VI程序的创建、编辑、运行与调试。
3.理解LabVIEW模块化编程思想，掌握子VI的创建、编辑及调用。
二、实验内容及步骤1.基于“生成和显示”模板写一个类似于下图的正弦波发生器，要求频率和幅度可调。
2.写一个VI获取当前系统时间，并将其转换为字符串和浮点数，如下图所示。
3.写一个温度监测器，如下图所示，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。
分别用普通方式和高亮方式运行程序，体会数据流向。
4.在“3”的基础上，添加一个While循环和定时器，实现连续的温度采集监测。
利用子VI实现一个温度报警对话框，每当报警发生时就弹出该对话框，如下图所示，点击“知道了”按钮退出对话框。
四、实验报告要求1.简述实验目的和实验步骤，给出每个VI程序的前面板和程序框图。
2.谈谈你的收获与体会。
实验二数组、簇及波形输出一、实验目的1.掌握数组及簇的创建，数组及簇的函数运用。
2.理解Chart、Waveform Graph之间的区别，学会正确运用不同波形输出方式。
3.通过实验学会程序结构的运用。
二、实验内容及步骤1.利用For循环产生一个3×3的整数随机数数组，随机数要在0到100之间。
2.利用簇模拟汽车控制，如下图所示。
控制面板可以对显示面板中的参量进行控制。
油门控制转速，转速＝油门*100，档位控制时速,时速＝档位*40，油量随VI运行时间减少。
四、实验报告要求1.简述实验目的和实验步骤，给出每个VI程序的前面板和程序框图。
2.谈谈你的收获与体会。
实验三 测控系统理论基础实验一、 实验目的1. 学习使用Labview 数学分析信号处理工具箱。
2. 掌握数据分析与信号处理的原理及方法，学会利用拟合、插值、FFT 和数字滤波器。
二、实验内容及步骤1. 利用最小二乘法拟合曲线，因变量y 与自变量x 的关系表达为：假设猜测函数为： 2. 设计一VI ，产生一组等间隔随机数，并用Labview 插值函数构建插值曲线。
虚拟仪器技术实验指导书
2、设计一个虚拟比较功能检验仪，该检验仪能对输入的信号进行比较；
三、实验内容
1、设计一个铁—康铜热电偶非线性校正仪，该非线性校正仪能在(0－400)℃的温度范围内自动校正铁—康铜热电偶的非线性，所用公式如下：
2）设定3个数值型控件和开关型控件的属性，编写主程序main；
3）令y＝20.65，在(0-30)范围内输入x值，观察校验仪显示状态。将开关分别拨向“校验”和“不校验”观察校验仪显示状态；
四．实验总结
对实验中运用Labwindows/CVI编程经验进行总结，在实验报告中提交本实验所编写的程序。
实验二基于LabVIEW的基础设计与应用
其中 ， ， ，
1）仪器面板上放置2个数字值控件和2个按钮；1个数值型控件为输入数值E，由用户键入铁—康铜热电偶的热电势值E的数值，另外1个数值型控件为显示输出值，显示对应热电势E的温度T；按钮用来启动校正和停止程序；
2）设定2个数值型控件和开关型控件的属性，编写主程序main；
3）检验输入热电势的值E＝0mV、5.268mV、10.777mV、16.325mV和21.846mV，校正仪应相应显示温度：T＝0℃、100℃、200℃、300℃、400℃
2、设计一个虚拟比较功能检验仪，该检验仪能对输入的信号进行比较：用户键入输入量x、参考量y；将x和y的值进行比较。当x<y则显示True，当x>=y则显示False；校验仪具有状态控制开关。校验仪有2种工作模式：“校验”和“不校验”；
1）仪器面板上放置3个数字值控件、1个开关型控件和2个按钮；2个数值型控件为输入数值，由用户分别键入输入量x和参考量y的数值，另外1个数值型控件为显示输出值，可显示“True”或“False”；开关型控件实现两种状态：“校验”和“不校验”的转换，当开关在“不校验”状态时，输出显示“No Result”；按钮用来启动校验和停止程序；
虚拟仪器实验指导书
虚拟仪器实验指导书一、实验目的本实验旨在通过使用虚拟仪器软件，使学生能够掌握虚拟仪器的基本操作和应用，以及了解虚拟仪器在科学研究和实验中的重要性。
二、实验原理虚拟仪器是一种基于计算机软件的仿真工具，可以模拟各种实际仪器的功能和操作。
通过虚拟仪器软件，我们能够进行各种实验操作，获取数据，并进行数据分析和处理。
三、实验器材与软件1. 个人计算机2. 虚拟仪器软件（例如LabVIEW、VirtualBench等）四、实验步骤1. 安装虚拟仪器软件a. 下载虚拟仪器软件安装包并运行安装程序。
b. 按照安装向导的指示完成软件的安装。
2. 打开虚拟仪器软件a. 双击桌面上的虚拟仪器软件图标。
b. 等待软件加载完成，进入软件的主界面。
3. 创建新的虚拟仪器实验项目a. 在软件主界面上，点击“新建实验”按钮。
b. 输入实验名称和实验目的，并选择实验类型。
c. 点击“确定”按钮，创建新的虚拟仪器实验项目。
4. 配置虚拟仪器a. 在实验项目界面上，点击“配置仪器”按钮。
b. 选择需要使用的虚拟仪器设备，并进行连接和配置。
c. 确认仪器配置无误后，点击“确定”按钮。
5. 进行实验操作a. 在实验项目界面上，选择需要进行的实验操作。
b. 按照实验指导书或实验要求，进行相应的操作。
c. 注意观察仪器显示和数据采集情况，并记录实验数据。
6. 数据分析与处理a. 在实验项目界面上，点击“数据分析”按钮。
b. 使用软件提供的数据分析工具，对实验数据进行处理和分析。
c. 根据实验要求，生成相应的数据图表或报告。
7. 实验结果与讨论a. 在实验项目界面上，点击“实验结果”按钮。
b. 总结实验结果，进行结果讨论，并提出相应的结论。
c. 可以将实验结果导出为文件，保存到本地或共享给他人。
五、实验注意事项1. 在进行虚拟仪器实验前，务必阅读实验指导书或实验要求，并了解实验目的和操作步骤。
2. 在进行实验操作时，要注意仪器的正确使用方法和安全操作规范。
虚拟仪器设计试验指导书
虚拟仪器试验指导书注意：在试验之前，首先创建一个以自己名字命名的目录，所有的练习程序都保存到该目录中。
补充练习所生成的VI，以“EX＋练习序号.vi”命名，如EX01.vi等。
设计试验一作为作业完成并上交程序，上交作业的程序只要求完成试验要求中2.1要求的内容，试验要求中2.2的内容及设计试验二可以作为有兴趣的同学练习。
上交的文件以自己的名字命名。
试验1 创建VI试验目的：创建一个VI程序。
创建一个VI程序模拟温度测量。
假设传感器输出电压与温度成正比。
例如，当温度为70°F时，传感器输出电压为0.7V。
本程序也可以用摄氏温度来代替华氏温度显示。
本程序用软件代替了DAQ数据采集卡。
使用Demo Read V oltage子程序来仿真电压测量，然后把所测得的电压值转换成摄氏或华氏温度读数。
试验步骤：1.选择File>>New，打开一个新的前面板。
假如已关闭了所有的VI，则在LabVIEW的对话框中选择New VI。
注意：若控件面板不可见，可选择菜单Windows >> Show Control Palette，使控件面板可见。
也可以在前面板的空白区域内单击鼠标右键的方法弹出快捷菜单，使控件面板可见。
2.在菜单Control >> Numeric中选择Thermometer（温度计），并置于前面板上。
3.在文本标注框中敲入“温度计”后，在面板的任意处点一下。
注意：若在尚未输入文本内容时就在外部点了一下，则标注框会消失。
若要使标注框再次可见，在控件上用右手键弹出快捷菜单，选择Show >> Label。
4.修改温标范围，使之在0.0～100.0之间。
5.在前面板窗口中放入竖直开关控制。
6.在面板窗口的空白处点击鼠标键，然后弹出的Boolean子模板中选择Vertical Switch,在文本框中输入“温度值单位”,再点击鼠标键或者工具栏中的V按钮。
虚拟仪器实验指导书 - (新)
图４－２ Chart 和 Graph 的比较 显示的运行结果是一样的。但实现方法和过程不同。在流程图中可以看出，Chart 产生 在循环内，每得到一个数据点，就立刻显示一个。而 Graph 在循环之外，40 个数都产生之 后，跳出循环，然后一次显示出整个数据曲线。从运行过程可以清楚地看到这一点。 值得注意的还有 For 循环执行 40 次，产生的 40 个数据存储在一个数组中，这个数组创 建于 For 循环的边界上（使用自动索引功能） 。在 For 循环结束之后，该数组就将被传送到 外面的 Graph。仔细看流程图，穿过循环边界的连线在内、外两侧粗细不同，内侧表示浮点 数，外侧表示数组。 练习 3.3 创建簇 目的：学习创建簇、分解簇，再捆绑簇并且在另一个簇中显示其内容。
4
Boolean ON OFF È ¡ ± Ê Ö µ £ º ON ú Ð » µ ¶ ¯ × ÷ Latch When Pressed
æ » Ë ú Ê ý 2.0 1.5
1.0 0.5 0.0 0 50
图２－４ 练习２－２的前面板 流程图 按下图创建流程图。
图２－４ 练习２－２的流程图 在流程图中添加 While 循环(Functions»Structures)，创建移位寄存器。 a. 用鼠标右键单击 While 循环的左边或者右边，在快捷菜单中选择 Add Shift Register。 b. 用鼠标右键单击寄存器的左端子，在快捷菜单中选择 Add Element，添加一个寄存 器。用同样的方法创建第三个元素。 Random Number (0–1)函数（Functions»Numeric）——产生 0 到 1 之间的某个随机数。 Compound Arithmetic 函数（Functions»Numeric）——在本练习中，它将返回两个周 期产生的随机数的和。如果要加入其他的输入，只需用右键单击某个输入，从快捷菜单中选 择 Add Input。 除法函数（Functions»Numeric）——在本练习中，它用于返回最近四个随机数的平均 值。 数值常数（Functions»Numeric）——在 While 循环的每个周期，Random Number (0–1) 函数将产生一个随机数。 VI 就将把这个数加入到存储在寄存器中的最近三个数值中。 Random Number (0–1)再将结果除以 4，就能得到这些数的平均值（当前数加上以前的三个数） 。然 后再将这个平均值显示在波形图中。 Wait Until Next ms Multiple 函数 （Functions»Time & Dialog）——它将确保循环 的每个周期不会比毫秒输入快。在本练习中，毫秒输入的值是 500 毫秒。如果用鼠标右键单 击图标，从快捷菜单中选择 Visible»Label，就可以看到 Wait Until Next ms Multiple 的
虚拟仪器应用技术实验指导书
实验一、LabVIEW8.2软件基本操作、运用实验目的：熟悉LabVIEW8.2操作、功能，了解相关控件。
实验要求：编写程序实现：1.产生一个值为0.0～1.0的随机数a，放大10倍后与某一常数b比较，若a>b，则指示灯亮。
2.创建一个子VI，子VI功能：输入3个参数后，求其和，再开方。
编一个VI调用上述子VI。
3.单步调试程序；应用探针观察各数据流。
实验内容：1.启动LabVIEW8.2，出现启动窗口后，在这个窗口中新建VI。
在程序窗口按要求放入所需的函数控件如图。
然后按照实验要求3调试程序，调试完成后存盘。
2.重新启动LabVIEW8.2，出现启动窗口后，在这个窗口中新建VI。
这次我们做个子VI，+v+=。
按要求在程序窗口中放入如图所示的函数，调试成功后按子VI设b完成ca计的方法编辑窗口右上方的图标。
保存子VI后，我们可以再设计一个实现z+×=的VI，其中就可以调用++byxcw+a刚才做的子VI完成。
实验二、使用数据类型实验实验目的：熟悉、运用各种数据类型的变量。
实验要求：加深理解LabVIEW8.2数据类型的特点，特别是数组和簇。
实验内容：1.在程序的前面板上创建一个数值型控件，为它输入一个数值；把这个数值乘以一个比例系数，再由该控件显示出来。
2.生产一个正弦波，并显示在Chart波形控件上，由另外一个程序把该波形显示出来。
调节两个程序运行的速度，观察对比两个波形的差异。
3.创建一个3行4列的数组，(1)求数组的最大与最小值；(2)求出创建数组的大小；(3)将该数组转置；(4)将该二维数组改为一个一维数组。
4.创建一个簇控件，成员维字符型姓名，数值型学号，布尔型注册。
从该控件中提取簇成员注册，并显示在前面板上。
实验三、应用多种程序结构编程实验目的：熟悉、运用各种程序结构。
实验要求：加深理解LabVIEW8.2图形编程的特点，特别注意与字符编程的不同点。
实验内容：1.产生100个0.0～100.0的随机数，求其最小值、最大值、平均值，并将数据在Graph中显示。
《虚拟仪器》实验指导书
《虚拟仪器》实验指导书电气与信息工程学院实验中心前言现代化技术的进步以计算机技术的进步为代表。
不断革新的计算机技术，从各个层面上影响着、引导着各行业的技术更新。
基于计算机技术的虚拟仪器系统技术正以不可逆转的力量推动着测控技术的革命。
虚拟仪器系统的概念不仅推进了以仪器为基础的测控系统的改造，同时也影响了以数据采集为主的测控系统的传统构造方法的进化。
过去独立分散、互不相干的许多领域，在虚拟仪器系统的概念之下，正在逐渐靠拢、相互影响，并形成新的技术方法和技术规范。
虚拟仪器系统技术的基础是计算机系统，核心是软件技术。
因此，美国国家仪器公司提出其著名的口号：软件就是仪器。
可以说，组建现代化测控系统的成败很大程度上取决于软件平台和工具以及相关硬件设备的选择。
《虚拟仪器》实验分为软件实验部分和硬件实验部分：实验一至实验三为软件实验部分，主要学习图形化编程软件LabVIEW的原理及编程方法，按照实验内容和要求进行操作，循序渐进地掌握VI 程序及子程序的创建和调用，编辑和调试，各种结构、图表、图形和数组的使用，以及字符串和文件I/O的操作，熟悉LabVIEW的各种函数以及菜单，选项的作用和功能。
实验四至实验十一为硬件实验部分，主要了解NI ELVIS II平台的使用方法，NI ELVIS II与全新驱动软件NI ELVISmx配合使用更佳。
它具有更轻的重量、更好的控制布局、更多的接口、集成数据采集设备、及高速USB连接性。
我们可在NI ELVIS II开发板上创建真实电路，并用与设计调试同样的工具进行测试(软面板[SFP]仪器)。
本指导书可供我校自动化、通信工程及电子信息工程等专业的实验指导书，同时也可作为其他电气信息类和相近专业的实验参考书。
目录实验一LabVIEW软件基本操作（一）（验证性实验） (4)实验二LabVIEW软件基本操作（二）（设计性实验） (9)实验三LabVIEW软件基本操作（三）（设计性实验） (11)实验四NI ELVISII平台工作环境（验证性实验） (14)实验五电子温度计实验（设计性实验） (21)实验六AC电路工具实验（验证性实验） (23)实验七运放滤波器实验（设计性实验） (30)实验八LED营救实验（设计性实验） (35)实验九磁场传感器实验（设计性实验） (37)实验十数字I/O实验（设计性实验） (40)实验十一机械运动实验（综合性实验） (43)实验一LabVIEW软件基本操作（一）（验证性实验）一、实验目的1、了解LabVIEW的编程与运行环境；2、掌握LabVIEW的基本操作方法，并编制简单的程序；3、掌握使用调试工具调试VI程序；4、掌握VI子程序的建立和调用过程。
虚拟仪器实验指导(Labview)
虚拟仪器实验指导书XXxxxx大学xxxx学院编写人：2017年10月目录第1章虚拟仪器实验课程和学时安排 (1)1.1.虚拟仪器课程简介 (1)1.2.虚拟仪器课程实验项目和学时安排 (1)第2章LabVIEW实验平台简介 (1)2.1.实验台的组成 (1)2.2.故障的排除 (1)2.3.注意事项 (7)第3章虚拟仪器实验内容 (8)3.1.实验1 创建VI和子VI ，数据对象类型与操作 (8)3.2.实验2 数组、簇、程序结构控制与图形显示控制 (10)3.3.实验3 图形显示控件与位置式PID控制器 (13)3.4.实验4 文件IO 与增量式PID控制器 (15)第1章虚拟仪器实验课程和学时安排1.1.虚拟仪器课程简介《虚拟仪器》是测控技术与仪器专业大学本科专业方向选修课。
虚拟仪器是测控领域内获取数据、分析数据和输出可视化数据的新一代工具，是由计算机、采集卡和开发软件所构成，可以采集数据、分析与处理数据、输出控制信号，利用计算机的强大显示功能实现可视化输出，可实现信号发生器、示波器、频谱分析仪和频率计等传统仪器的功能，是目前先进测控系统的一种常用工具。
1.2.虚拟仪器课程实验项目和学时安排本实验指导书的内容与实验安排适用于：测控技术与仪器专业、自动化专业、建筑电气与智能化专业、电子专业传感器相关课程的实验教学。
第2章LabVIEW实验平台简介2.1.实验台的组成虚拟仪器实验台由一台装有LabVIEW 8.6的计算机组成。
2.2.故障的排除运行箭头变为断线图标就表明LabVIEW不能运行VI，错误列表窗口中会列出VI断开的具体原因。
第二种类型错误通常难以辨别原因，但LabVIEW拥有多种工具可监视执行的代码，使得过程变得更为容易。
[1] 修正断开的VI如一个VI无法执行，则表示该VI是断开的或不可执行的。
如正在创建或编辑VI出现错误时，运行按钮会显示为断开。
通常，这是由于需要连线的输入没有连线，或者连线是断开的。
虚拟仪器LabVIEW实验一-虚拟万用表的实现实验指导书
虚拟万用表的实现1实验目的（1）学习Labview编程语言的开发环境（2）了解前面板对象的调用、设置以及编程（3）了解框图程序的常用节点2 实验任务设计虚拟数字万用表基本要求：z设置电源开关：电源开时，数字万用表工作；电源关时，数字万用表不工作。
z设置数值显示屏：显示数字万用表测量的数据。
z设置档位选择旋钮：电阻档200、2K、20K、200K、20M五档；直流电流档200mV、2V、20V、200V、500V五档；交流电压档200V、500V两档；直流电流档2mA、20mA、200mA、10A四档。
z设置数值单位提示显示：档位选择正确时，提示单位。
z设置超量程显示及报警：电源开关关闭时，提示“电源关”；档位选择错误时，给出档位选择错误提示；数值超出档位值时，给出超出量程提示；同时给出报警信号。
z分单次测量、连续测量两种方式。
单次测量时，仅测量显示测量时刻的值；连续测量时，不断的进行测量和显示。
z设置产生电阻值、直流电压、交流电压、直流电流的虚拟信号源。
附加要求（选作）：在产生的虚拟信号源上叠加噪声，以复现现实世界真实信号的特点。
3 实验原理虚拟数字万用表的主要功能是对测量电路采集进来的数据进行处理和显示，整体是一个while循环，当电源打开且按下单次测量或多次测量按钮时，万用表工作，内部分为数据选择、数据判断、数据显示三部分。
z数据选择：是一个case结构，数据流旋钮的不同位置通过不同的数据通道。
z数据判断：由两个case结构嵌套而成，外层的case针对不同的档位判断是否超出量程；内层的case当数值在范围内时开通数据通道，反之关闭数据通道，给出错误提示。
z数据显示：由一个字符串显示变量、一个布尔显示变量、一个双精度浮点显示变量组成。
4 实验步骤4.1前面板设计图1是前面板的总体视图，分为信号源和数字万用表两个显示区。
图1 虚拟万用表前面板视图1、完成信号源的设计采用前面板“转盘”控件，在其上点击鼠标右键，选择“属性”——“外观”，通过修改标签，可以设置该控件的名称；选择“标尺”，设置“刻度范围”，可以设置该控件的数据范围，最终达到图1的显示效果。
虚拟仪器实验指导书
虚拟仪器技术实验指导深圳大学测控技术与仪器目录实验一 LabVIEW编程环境与差不多操作实验 (1)实验二 LabVIEW编程的结构实验1 (7)实验三LabVIEW编程的图形图表、数组与簇 (16)实验四 LabVIEW编程的数据采集实验 (20)实验五 NI ELVIS环境 (28)实验六 RC 瞬态电路和数字温度计设计 (35)实验一 LabVIEW编程环境与差不多操作实验一、实验目的1．了解LabVIEW的编程环境。
2．掌握LabVIEW的差不多操作方法，并编制简单的程序。
3．学习建立子程序的过程和调用子程序的方法二、实验原理1．虚拟仪器虚拟仪器（Virtual Instrument，简称VI）是基于计算机的软硬件测试平台。
虚拟仪器技术的优势在于可由用户定义自己的专用仪器系统，且功能灵活，专门容易构建，因此应用面极为广泛。
20世纪80年代，随着计算机技术的进展，个人电脑能够带有多个扩展槽，就出现了插在计算机里的数据采集卡。
它能够进行一些简单的数据采集，数据的后处理由计算机软件完成，这确实是虚拟仪器技术的雏形。
1986年，美国National Instruments 公司（简称NI公司）提出了“软件即仪器”的口号，推出了NI-LabVIEW 开发和运行程序平台，以直观的流程图编程风格为特点，开启了虚拟仪器的先河。
2．LabVIEW LabVIEW （Laboratory Virtual instrument Engineering ）是一种图形化的编程语言，一个标准的数据采集和仪器操纵软件。
LabVIEW 集成了与满足GPIB 、VXI 、RS-232和RS-485协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能。
它还内置了便于应用TCP/IP 、ActiveX 等软件标准的库函数。
这是一个功能强大且灵活的软件。
利用它能够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都生动有味。
图形化的程序语言，又称为“Ｇ”语言。
虚拟仪器实验说明书(LabVIEW版)
SJ-8002B虚拟仪器实验指导书（LabVIEW版）电子科技大学自动化工程学院目录实验一直流电压表设计 (1)实验二数字合成信号源 (11)实验三电子计数器设计 (11)实验四温度检测与控制系统设计实验 (38)实验五数字存储示波器的设计 (55)附录A 虚拟仪器实验平台简介 (72)附录B 网上实验说明 (76)附录C 部分动态链接函数 (80)实验一直流电压表设计一、实验目的1. 理解双积分A/D转换器7109及数字电压表的工作原理。
2. 掌握虚拟直流电压表设计的基本方法。
3. 测量数据的误差分析。
二、实验内容1. 根据实验指导实现直流电压表的设计。
设计要求：测试对象：电位器，外部电压量程：40mV，80 mV，200 mV，400 mV，800 mV，2V，4V，8V。
2. 选择电压表不同量程和不同测量对象，进行测量。
三、实验器材1.1.SJ-8002B电子测量实验箱 1台2．双踪示波器（20MHz模拟或数字示波器） 1台3．计算机(具有运行windows2000和LabVIEW软件的能力) 1台4. 万用表（3 1/2位以上）１台5. Q9连接线１根四、实验原理1.双积分A/D转换器ICL7109．如图1-1为双积分A/D转换器ICL7109实验电路图。
7109+7109 -图1-1 双积分式A/D转换器7109测量电压原理图2.工作原理整个直流电压表设计主要包括四个部分：7109工作原理，A/D转换时序，增益选择电路，通道输入电路。
系统电路图如图1－2所示：图1－2 电路图（1）7109工作原理ICL 7109 是双积分式12 位A/D转换器，转换时间由外部时钟周期决定，为10140/58个时钟周期。
其主要引脚定义如下：① B1～B12：12bit的数据输出端②OR：溢出判别，输出高电平表示过量程；反之，数据有效。
③POL：极性判别，输出高电平表示测量值为正值；反之，负值。
④MODE：方式选择，当输入低电平信号时，转换器处于直接输出工作方式。
虚拟仪器试验指导书
《虚拟仪器》试验指导书试验一、 LabVIEW 编程环境入门一、实验目的：1、熟悉LabVIEW 语言编程环境；2、熟练掌握LabVIEW 编程结构。
二、实验内容 1、编程求（1）实验原理：利用LabVIEW 语言的For 循环结构，求解 ，前面板和框图程序如下图所示。
前面板 框图程序（2）实验步骤：① 在LabVIEW 主窗口中选择New>>Blank VI ，或者在一个已打开的VI 主菜单中选择File >>New ，打开一个新的前面板窗口。
② 在VI 前面板窗口的空白处单击鼠标右键，或者在窗口主选单Windows 中选择Show Controls Palette ，弹出Controls 模板。
在模板All Controls>>Numeric 中选择数字量指示（Numeric Indicator ）。
将数字量指示放在前面板窗口中适当的位置上，在标签文本框中输入sum 。
③ 在前面板窗口的主菜单Windows 中选择Show Block Diagram ，将前面板窗口切换到框图程序窗口，此时会看到在框图程序中有1个名称为sum 的端口，这个端口与前面板上的对象对应。
④ 在框图程序窗口中的空白处单击鼠标右键，或在框图程序窗口的主选单Windows 中选择Show Functions Palette ，弹出Functions 模板。
然后在Functions 模板中选择All Functions 子模板>>Structure 子模板>>For Loop 结构。
⑤ 在For Loop 边框上点击右键，添加移位寄存器（Add Shift Register ）。
⑥ 在Functions 模板中选择All Functions 子模板>>Numeric 子模板添加数字常数（Numeric constant ）及加法（Add ）。
⑦ 按照框图程序方式连线。
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虚拟仪器实验指导书杭州电子科技大学自动化学院二OO三年六月一、实验目的了解虚拟仪器软件LabVIEW的基本特点；以房间空调器焓差法实验台的测控软件作为应用实例，了解LabVIEW测控软件的组成、模块功能和系统的基本测试方法。
二、实验要求⒈了解房间空调器焓差法实验台LabVIEW测控软件的前面板的界面功能⒉了解房间空调器焓差法实验台LabVIEW测控软件的主要功能模块的框图程序⒊初步掌握房间空调器焓差法实验台测控软件的使用方法三、实验内容⒈虚拟仪器软件LabVIEW的基本特点⒉房间空调器焓差法实验台LabVIEW测控软件的组成⒊房间空调器焓差法实验台LabVIEW测控软件的模块功能⒋房间空调器焓差法实验台的系统测试方法四、实验步骤⒈了解虚拟仪器系统软件LabVIEW的基本特点虚拟仪器（Virtual Instrumentation）通常是指具有虚拟面板的个人计算机仪器。
虚拟面板上有与真实仪器相同功能的虚拟开关、按键和旋钮等。
用户通过友好的图形界面来操作仪器，从而完成对测量信号的采集、分析、判断、显示和数据存取等。
表1 传统仪器与虚拟仪器的差异LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering）是NI（National Instrument）公司开发的一种多用于科学计算、过程控制、测试领域的编译型图形编程语言。
它主要的特色是采用了工程技术人员所熟悉的控件、图标等图形化符号来代替常规的文字编程，不仅可避免记忆繁琐的指令和繁琐的人机界面设定细节与控制系统规划流程等问题，又可缩短学习设计时间，因而它的使用者不需要很多的软件编程工作经验。
其次，它拥有丰富的函数及子程序库，并且还有极人性化的除错功能来帮助修正程式。
LabVIEW开发的应程序以VI为基本单位，可以将一个设计成果（VI）定义成一个子程式（SubVI），以方便在另一个相关程式设计内重复调用，所以LabVIEW是一种适合于科学家和工程师使用的开发平台。
LabVIEW主要由三大部分组成，它们分别是前置面板（front panel）、程式框图（block diagram）以及图标/连接器（icon/connector）。
⒉房间空调器焓差法实验系统LabVIEW测控软件的组成房间空调器焓差法实验系统LabVIEW测控软件本软件的主界面如图1所示。
图1 软件主界面本测控软件的功能模块如图2所示图2 软件模块构成⒊房间空调器焓差法实验系统LabVIEW测控软件的模块功能3.1数据通信模块该模块是整个测控软件系统的核心部分，其负责程序与下位机的通信。
上位机能否与下位机或数据采集设备正常通信直接关系到数据的实时采集。
如果不能采集到实时数据，接下来的计算、显示、存储等模块会变得毫无意义。
本测控系统使用RS-232(标准串行接口总线)和GPIB（通用接口总线）与外部仪器通信及控制外部仪器。
⑴串口通信串口（RS-232）是PC机的标准配置。
它用于数据的串行传输。
其特点是开发和应用简单，在通信距离较近，数据传输率要求不高的情况下，可以直接采用。
串口通信子模块采用Sequence (顺序)结构编写，首先利用Serial Port Init节点初始化串口，设置串口参数；其次，应用Serial Port Write节点向数据采集设备发送标准机器语言（ＳＣＰＩ）指令；为了确保数据采集设备能将数据全部送回计算机中，在指令发送完成后加一个延时；最后，程序用Serial port Read节点将数采设备返回的数据送到计算机上显示。
其程序框图如图3、图4所示。
图3 串口初始化及写指令图4 读返回数据⑵GPIB通信1960年末，Hewlett Packard开发出了连接和控制可编程仪器连线的通用接口总线（GPIB）标准。
GPIB提供了管理通信时的许多必要规范和协议。
通过特别的协议。
GPIB可以采用握手方式将由别的计算机或仪器采集的数据引入计算机。
GPIB具有高达1MB/s的数据传输速率，在各个领域得到广泛应用。
GPIB通信子模块同样采用Squence(顺序)结构编写，首先，运用GPIB Write节点向仪器发送SCPI 指令，同时规定了操作溢出时间；其次运用GPIB Read节点将数据从仪器中返回到计算机中。
其程序框图如图5、图6所示.图5 GPIB写指令图6 GPIB写指令3.2 数据存储模块为了记录实验中的数据以便今后的调用和查询，系统需要将数据保存起来。
数据保存一般采用数据库方式，但为了简单实用，决定采用电子表格形式。
所谓的电子表格，指的是每行用换行符结束，每列之间用TAB分隔的文件。
它可以用任何一个文本编辑器打开，也可使用Microsoft Excel 打开，具有很强的通用性。
数据存储模块采用open/create/replace file节点创建一个电子表格（*.exl）文件，然后将二维数组数据通过write to spreadsheet file 节点写到创建好的电子表格文件中。
其程序框图如图7所示。
图7 存电子表格数据3.3 数据显示模块从数据通信模块中采集的数据在这个模块中被处理和显示给用户。
数据有两种显示方式——曲线式和仪表式。
曲线图可以实时地反映出数据的波动和趋势，仪表则更为生动和形象。
程序中通过使用一个Tab控件来实现在不同查看方式之间的切换。
Tab控件又称页式控件，可以将功能函数有机地归类，组合到一起。
它的实质是通过一个CASE结构来实现选择的。
在实际开发过程中，没有必要采用将数据传入该结构的方法，也没有必要将相应的控件加到这个结构中，否则在某一时刻下，用户只能控制几个控件中的某一个。
为了防止数据的丢失，使程序结构更为清晰，在每个条件框图中加入当前不显示的控件的本地变量来取得数据上的同步。
这样的做法，虽然会增大内存的开销和冗余，不利于程序的效率的提高，但是由于要用到本地变量的采样点不多，且计算机系统的配置高，完全可以满足系统的运行要求。
3.4数据分析计算模块数据分析计算模块是测控系统的重要组成部分，它能对所采集的数据进行分析、计算。
本测控系统的主要采样点有室内干球温度、室内湿球温度、室外干球温度、室外湿球温度、出风口干球温度、静压和静压差等。
本模块利用这些数据根据焓差法空调能力计算公式进行冷量、风量及热泵制热量的计算，并根据这些计算值来断定被测空调性能的优良。
为了使程序的结构简单化，计算模块采用公式节点（Formula Node）编写。
公式节点是一种结构，允许用户使用类似于多数文本编程语言的句法，编写一个或多个代数公式。
显然这比用复杂的框图模型来得简单。
图8是空调器制冷量计算的框图程序。
程序运用采集模块中采集到的出风干球温度、出风湿球温度、静压、静压差、大气压等基本参数，通过调用焓值计算子程序计算出焓值、风量、绝对湿度等中间值。
这些中间值作为公式节点的输入变量，出现在公式节点的左边框上；公式节点的主体部分便是相关的计算公式；其右边框上出现的是经过计算的输出结果，也就是空调器的制冷量。
3.5 打印模块如今的测控软件，打印模块已成为其必不可少的部分。
打印模块以所见即所得的方式打印曲线。
打印的方式有两种：曲线打印和表格打印。
其框图分别如图9、图10所示。
图8 冷量计算图9 曲线打印图10 表格打印⒋了解房间空调器焓差法实验台的系统测试方法房间空调器焓差法实验台利用美国吉时利（keithley）公司的2700型数据采集仪作为测控系统的下位机。
2700为一台六位半高性能数字多用表/数据采集系统，可以测直流、交流电压/电流、2线/4线电阻、热电偶、热敏电阻和4线RTD测温，也可以测频率、周期和导通。
2700后面板有2个插槽，可插入7700系列的各种模块。
本次的两个模块分别是7700和7702。
7700开关模块具有20路双刀输入通道可用于电压、电阻、频率、周期和温度的测量，同时还提供2路电流通道。
7702开关模块具有40个通道，同时也有2路电流通道。
模块上任何一个闭合或扫描的通道可由2700来进行测量，对于扫描方式，每一通道可分别定义测量功能，量程及分辨率等参数。
这两个开关模块均可以直接接各种传感器，进行相关测量。
同时2700后面板有两个标准的通信接口：标准串行通信接口（RS-232）和通用接口总线（GPIB）。
这就为软件提供了一个真实的数据源。
这就能对整个软件的性能作一次全面的检测。
4.1通讯模块测试在进行测试前，要将计算机和数据采集仪正确连接，确保通信端口及通信总线完好。
然后在仪器的前面板选择一通信方式，进行相关的参数设置。
以串行通信为例，在2700的前面板上按SHIFT 键，再按ENTER键，这样就进入了串行通信方式界面，运用左右及上下方向键使能串行通信，即使RS-232处于“ON”状态。
接下来进行串口参数设置：⑴出现设置波特率的画面，运用上下及左右方向键选择一波特率，波特率中为300、600、1200、2400、4800、9600、19.2K,仪器的默认值为4800。
按ENTER键结束；⑵出现流量控制画面，同样运用方向键选择一种流量控制的方式。
测试时采用“XonXoff”方式，按ENTER键结束；⑶出现结束符设置画面，结束符有“CR”（回车）、“LF”（换行）、“CRLF”（回车+换行）和“LFCR”（换行+回车）四种方式。
测试时用“LFCR”的方式，按ＥＮＴＥＲ键结束参数设置。
完成仪器串口参数设置后，在软件中也要对串口进行初始化，波特率、流量控制等参数要与仪器的设置一致，同时软件中的串口号要与实际在用的串口一致。
串口的初始化主要由串行初始化节点完成，如图4.1所示。
图4. 1 串口初始化当软件和硬件设置都完成后，点运行箭头，程序开始数据采集。
采集到的数据可以很好地显示在界面上，曲线也能实时绘制。
GPIB通信也可以采用同样的方法进行测试。
4.2数据分析模块测试在测试该模块功能时，并不需要用真实的数据源，只要用软件人作一个信号发生器来模仿即可。
或者使用最原始的办法－手算。
将输入参数输入控件，运行该子程序，将输出的结果与手算的结果作比较。
经过测试，程序能够进行正确地计算。
综上所述，系统具有以下功能：对实验过程实现在线监测与多窗口界面显示；能对试验台的各点温度、湿度、压力、流量进行瞬时自动检测、计算与显示，并能以文本、表格、仪表和曲线等多种方式进行显示；能及时保存各项数据，并能对历史数据进行查询、打印；能通过串行口数据采集仪、PLC及其它智能仪表进行通讯；⒋能对各个采集点进行冷热量、风量、能效比、能力率等结果计算。
五、实验报告⒈综述虚拟仪器软件的基本特点⒉简述房间空调器焓差法实验台LabVIEW测控软件的组成与主要模块的功能⒊测试数据分析⒋实验体会参考文献1．杨乐平等，LabVIEW 程序设计与应用，电子工业出版社，20012．Gary W.Johnson等，LabVIEW图形编程，北京大学出版社，20023．GB/T 7725-1996《房间空调器》标准4．Robert H. Bishop, LabVIEW 6i 实用教程，电子工业出版式，20035．房间空调器焓差法实验台操作指南。