电子测量仪器虚拟仪器技术.ppt

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电子测量仪器 第9章 虚拟仪器技术 9.8 本 章 小 结 虚拟仪器(Virtual Instrument,简称VI)是在计算机硬件平台上,配以I/O接口设备,由用户自行设计虚拟控制面板和测试功能的一种计算机仪器系统。 虚拟仪器是利用计算机显示器的显示功能模拟传统仪器的控制面板,以多种形式表达输出检测结果,利用计算机强大的软件功能实现信号数据的运算、分析、处理,由I/O接口设备完成信号的采集、测量与处理,从而完成各种测试功能的一种计算机仪器系统。 虚拟仪器硬件平台包括计算机和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。可根据实际情况采用不同的I/O接口硬件设备,如数据采集卡/板(DAQ)、GPIB总线仪器、VXI总线仪器模块、串口仪器等。虚拟仪器软件由应用程序和I/O接口仪器驱动程序组成。 第9章 虚拟仪器技术 LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench,实验室虚拟仪器工程平台)是美国国家仪器公司(National Instrument Company,NI公司)开发的一种基于G语言(Graphics Language,图形化编程语言) 的虚拟仪器软件开发工具。LabVIEW是一种用图标代码来代替编程语言创建应用程序的开发工具。它以数据流编程的方法描述程序的执行。LabVIEW用图形语言(图标和连线)代替文本的形式编写程序,它所具有的扩展函数库包括数据采集、GPIB和串口仪器控制、数据显示、分析与存储等内容。 一个虚拟仪器(VI)程序由前面板(front panel)、框图程序(block diagram)、图标/连接端口(icon/connector)3部分组成。 前面板是用于设置输入数值和观察输出结果的图形化用户界面,前面板中的输入量被称为控制(controls),用来设置和修改VI的输入量。输出量被称为指示(indicators),用来指示VI程序输出的数据。为使前面板便于操作和美观,还有一类控件称为装饰(decoration),其作用是对前面板图标进行编辑和修饰。 第9章 虚拟仪器技术 框图程序由节点(node)、端口(terminal)和数据连线(wire)组成。 节点是程序的执行元素,相当于文本语言中的语句、函数或子程序。LabVIEW有4种节点类型:功能函数(functions)、结构控制(strctures)、代码端口(CIN)和子VI节点。功能函数是执行各种数学运算、文件输入/输出等基本操作的节点。结构控制节点被用来实现结构化程序控制命令,如循环控制、条件分支控制和顺序控制等。代码端口节点是框图程序与用户提供的C语言文本程序的接口。子VI节点是为编程方便而专门设计的一段子程序,将其封装成功能函数节点的形式供用户调用。 端口是数据在框图程序和前面板之间、节点和节点之间传输而经过的端口。端口有两种类型:控制和指示端口,用于前面板对象和框图程序交换数据。节点端口,每个节点都有一个或数个数据端口,用以输入和输出数据。 第9章 虚拟仪器技术 实 训 编制一个函数信号产生程序。 要求:1.使用Signal Generation VI 。 2.可产生正弦波\三角波和方波。 3.频率范围: 0-100KHz可调。 4.幅度: 0-5V可调。 5.具有输出显示功能。 第9章 虚拟仪器技术 习 题 1.什么是虚拟仪器? 2.虚拟仪器有哪些特点? 3.一个VI有哪几部分组成?各部分的功能是什么? 4.前面板有哪几部分组成?各部分的功能是什么? 5.框图程序有哪几部分组成?各部分的功能是什么? 6.在LabVIEW中有哪几种节点? 7.LabVIEW中有几种模板?各模板的功能是什么? 8.LabVIEW中数组和簇的功能是什么?两者有什么区别? 9.创建一个20个元素的一维随机数数组。 10.创建一个20个元素(0、1、2、...19)的二维(4行5列)数组。 11.LabVIEW中有几种数据类型? 12.基本For循环有哪几部分组成? 第9章 虚拟仪器技术 13.用For循环生成已连续锯齿波(T=5s,分辨率为:1/50)。 14.基本While循环有哪几部分组成? 15.事后记录波形控件(Waveform Graph)是以什么方式显示波形数据的? 16.实时趋势图控件(Waveform Chart)是以什么方式显示波形数据的? 17. Waveform Graph 和Waveform Chart的主要区别是什么? 18. 用For循环和Waveform Graph控件编制一个正弦波产生程序,要求:T=0.001m

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