虚拟仪器90955

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1、虚拟仪器第一章　绪论1.1虚拟仪器1.1.1仪器的发展1模拟仪器：机械式万用表2数字仪器：数字式万用表3智能仪器：示波器数字化仪器和智能仪器是由硬件（带有微处理器固化软件）的电路构成，显示面板和输出模式固定，用户只能按厂家提供的固定使用手册操作，无法更改用途。4虚拟仪器：在新一代仪器系统中，计算机已经与仪器结合得十分紧密，成为整个系统的核心。系统中许多传统仪器正在逐渐被计算机系统部分、甚至全部取代。当人们需要把各种仪表与计算机联接起来时，首先需要有一个硬件接口电路把仪表输出的信号变成能够被计算机识别的数字信号，其次是要有软件来管理。通过软件把计算

2、机与仪器连接起来的管理系统叫仪器系统，软件加上可以运行该软件的计算机称为开发平台。反过来，仪器生产厂家为了适应计算机对仪器系统的需要，在信号输出设计标准格式上也逐渐向计算机靠拢，制定或遵守统一的标准，如目前流行的接口标准IEEE-488标准（GPIB）。1.1.2虚拟仪器和传统仪器的比较虚拟仪器传统仪器开发和维护费用低开发和维护费用高技术更新周期短(0.5-1年)技术更新周期长(5-10年)软件是关键硬件是关键价格低价格昂贵开放灵活与计算机同步，可重复用和重配置固定可用网络联络周边各仪器只可连有限的设备自动、智能化、远距离传输功能单一，操作不便用

3、户可自定义功能功能厂家定义1.1.3虚拟仪器的定义所谓虚拟仪器就是利用现有的计算机，加上特殊设计的仪器硬件和专用软件，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。它是在通用计算机上安装一套开发软件和加一块数据采集卡，使用者通过对数据采集卡硬件的设置和开发应用软件，就可以构成相应的虚拟仪器系统，用户只需更改虚拟仪器硬件设置和开发相应的软件就可很方便地改变虚拟仪器系统的性能和规模，彻底打破了传统仪器性能由厂家定义，而用户无法改变的模式，给用户提供了很大的灵活性。1.1.4虚拟仪器的构成虚拟仪器是利用电子计算机的硬件和

4、软件技术代替传统的仪器技术，虚拟仪器的构成可分为三方面，第一是使用计算机的数据采集卡，完成对测试信号的采集，第二是使用软件编程技术对采集的信号进行处理和分析；第三是利用计算机输出设备显示结果，包括用显示器动态显示波形和参数，用打印机打印输出和标准输出口输出控制信号。1.1.4虚拟仪器的应用领域虚拟仪器在测试系统中表现出了传统仪器无可比拟的优越性，故其在电子测量、电力工程、物矿勘探、医疗、振动分析、声学分析、液压测试、故障诊断及教学科研等领域得到了广泛的应用。如：美国斯坦福大学的虚拟仪器教学、实验、仿真系统；挪威CARDIAC公司的基于LabVIE

5、W平台的测试北海油田石油、大气、水流的MPFM系统等。在国内，有清华大学应用虚拟技术构建的用于检测汽车发动机性能的出厂检测系统；重庆大学虚拟仪器研究开发中心已研制出一系列虚拟仪器产品；电子部三所的仪器自动计量控制系统；石油科学研究院研制的小型石油精炼实验系统等。1.2.1LabVIEW起源LabVIEW是实验室虚拟仪器集成环境(LaboratoryVirtualInstrumentEngineeringWorkbench)的简称，是美国国家仪器公司(NATIONALINSTRUMENTS)的创新软件，也是目前应用最广、发展最快、功能最强的图形化软

6、件开发集成环境。1.2.2LabVIEW的特点1.图形化的仪器编程环境2.图形化语言3.丰富的功能子程序库4.数据流工作方式5.开放式的开发平台6.网络功能7.内置的程序编译器8.支持多种系统平台9.层次化、模块化1.2.3LabVIEW的应用LabVIEW几乎可以满足各个方面的应用要求，如自动检测、过程控制、实验室自动化、工厂自动化等。它为各行各业提供了三个最基本的功能：数据采集和控制、数据分析、数据描述。第二章LabVIEW编程环境2.1LabVIEW系统安装LabVIEW系统目录包含的主要文件和如下：LabVIEW.exe：LabVIEW启

7、动程序；LabVIEW.ini：LabVIEW配置选项文件；Vi.lib目录：存放LabVIEW自带VI库文件，包括GPIB、数据采集和数学分析等VI，此目录中的多数VI都可以从LabVIEW功能模板中调用；Examples目录：存放大量LabVIEW编程实例程序，其中readme.vi文件是关于例子的使用指南；Resource目录：存放LabVIEW应用程序需要的数据文件、动态连接库文件和ActiveX服务文件等资源；Project目录：存放LabVIEWProject菜单项目的支持文件；Cintools目录：存放C代码与LabVIEWVI必需

8、的文件；Menus目录：存放控制模板和功能模板的结构配置文件Instr.lib目录：存放VXI仪器、GPIB仪器和串行接仪器驱动程序He