虚拟仪器与自动测试技术(实验121203版)labview

实验二 电阻阻值测量实验

一、实验目的

1） 熟悉NI ELVIS （虚拟仪器套件）的工作环境，了解系统的主要构成和功能；

2） 学习使用DMM （数字万用表）测量电压、电流等参量；

3） 学习电阻阻值的测量方法。

二、实验任务

1） 电阻电压测量实验

图2.1为电阻分压测量实验的示意图，用DMM 测量分压后电阻两端的电压值。

DMM[V]+5V

Ground R1

R2

图2.1 电阻分压测量实验

2） 电阻测量实验

选择R1或R2其中一个电阻，使用电阻档测试功能，测量电阻值作为标准值。

注意：测量电流，电阻，电容，电感，二极管需使用电流测试端，仅测试电压用电压测量端。

3） 通过已知的电压分压比例和电阻值，计算另一个电阻的阻值，将计算得到的阻值与通过万用表功能测试得到的阻值比较差值大小。

4） 完成相应参数的实验和测试结果的分析、记录工作。

三、实验要求

1） 参考图2.1连接相关线路，测量并记录待测相关参数；

2） 从理论和测量值两个方面分析误差，得出正确结论。

3） 正确使用ELVIS 实验台的测量端口，谨防线路连线错误引起的短路和断路故障。

实验三 RC振荡电路实验

一、实验目的

1）熟悉NI ELVIS（虚拟仪器套件）的工作环境，了解系统的主要构成和功能；

2）学习使用Oscillosope（示波器）、FGEN（函数波形发生器）；

3）设计简单的RC电路，加深对RC振荡电路原理的理解。

二、实验任务

1）RC电路测量实验

搭建简单的RC电路模型，用FGEN（函数波形发生器）提供4Hz的方波信号，观察RC电路的充放电波形。图3.1为简单RC电路模型图。

注意：1）为了保证波形输出正确性，可首先通过示波器测试输出波形信号。

2）提供3个电阻、1个电容供RC电路搭建使用，合理选择电阻和电容，得到便于观察的波形图。

3）可变电源提供的信号变化频率最小为4Hz（该频率需要手动设置）。

测量中电压值由通道ACH0+和ACH0-两个通道输出使用，通过Oscillosope（示波器）的Channel A显示波形，信号源选择ACH0。

图3.1 简单RC电路模型

2）RC瞬态电路冲放电特性分析

图3.2 RC瞬态电路波形图

将得到的波形图中充放电参数与理论数据分析比较，对RC振荡电路进行理论分析。

三、实验要求

1）参考图3.1连接相关线路，测量并记录待测相关参数；

2）从理论和测量值两个方面分析误差，得出正确结论。

一、实验目的

1）熟悉NI ELVIS（虚拟仪器套件）的工作环境和主要功能；

2）学习ELVIS数字端口的使用；

3）掌握数字信号器件使用和电路分析方法。

二、实验任务

1）学习数字端口的使用方法

通过ELVIS面板右侧“DO”端口，可以打开Digital Writer端口写入0或1，通过与LED 显示灯相连送出显示效果。

注意：1）Digital Writer端口从左至右依次为高位“bit7”到低位“bit0”。

2）Digital Writer是通过软件向ELVIS平台写数据，输出至外接硬件。

3）Digital Reader是从外接硬件接入信号，通过ELVIS软件显示数据。

2）构建一个555数字时钟源

构建一个555数字时钟源。用555计时器芯片和电阻、电容，即构成一个数字时钟源。

搭建电路如图5.1。

图5.1 数字时钟电路图

3）数字电路信号分析

将555芯片的输出信号送至“DI”端口中任意一个，打开Digital Reader，用bit by bit 或设定整个byte的方法进行数字读取。

用DMM测量电路各组成部分的值：电阻，电容。

用Digital Reader和示波器(SCOPE)分别观察555芯片的输出（pin 3），可以观察到LED 的闪烁或数字波形。波形的周期和占空比如下：

T H=0.693(Ra+Rb)C

T L=0.693(Rb)C

注意：仔细核对管脚引线，尤其是电源端和接地端，使用5V直流电源信号。NE555的说明书上提供了多种参考电路，连线中也可参考其他分频电路连线。

三、实验要求

1）完成实验内容要求的相关线路连接，测量并记录待测相关参数。

一、实验目的

1）熟悉NI ELVIS（虚拟仪器套件）的工作环境和主要功能；

2）学习ELVIS数字端口的使用；

3）掌握ELVIS平台与LabVIEW软件的通信方法。

二、实验任务

1）使用LabVIEW软件编写红绿灯程序。使用定时器控件、布尔量、循环结构和顺序帧结构完成绿灯7秒，黄灯3秒，红灯10秒循环。

2）将绿灯、黄灯、红灯三种灯信号送至DO0、DO1和DO2端口，需要使用的控件路径为：函数—测量IO—ELVIS—Digital Writer控件。完成布尔量的输出设置。

3）在ELVIS平台上将DO0信号与LED0相连，DO1信号与LED1相连，DO2信号与LED2相连，完成信号显示。

4）运行程序，循环实现信号显示功能。

三、实验要求

1）完成实验内容要求的相关线路连接，测量并记录待测相关参数。

2）完成相应程序的编写和调试

实验六网络通信实验——程序设计实验

一、实验目的

1）了解LabVIEW的多种网络通信方式；

2）学习LabVIEW通过DataSocket下的DSTP协议进行通信；

3）掌握在局域网中利用LabVIEW实现通信的方法。

二、实验任务

1）在实验室搭建网络平台，利用交换机和网线，将PXI机箱设为服务器，IP号设为192.168.1.100，其他计算机作为客户机，IP号为192.168.1.x，x为该机器的机器号，且每台机器（包括服务器）不可以相同。

2）编写LabVIEW程序，使客户机可以服务器连通，通过服务器向客户机一对多地发送一系列均匀白噪声波形，要求在每台客户机上能够实时接收波形数据并进行显示，检验发送的数据与接收的数据是否一致。

首先，在服务器的DataSocket Server Manager中新建一个类型为Number的数据项TestWave，用来传递各种LabVIEW数值类型。采用的方法是在程序中使用写入DataSocket 函数（函数选板\数据通信\DataSocket\写入DataSocket）。DataSocket支持多种协议的网络通信，具体采用何种协议是通过URL来判断的。DSTP协议的URL格式是dstp://Computer/DataItem，其中Computer可以是计算机在网络中的IP或者名称，DataItem 就是数据项。

然后，在开始菜单\程序\National Instruments\DataSocket目录下启动DataSocket Server，这时就可以在网络上任意两台被授权的计算机上通过DataSocket VI函数读写该数据项了。

读取数据项可以使用函数选板\数据通信\DataSocket\读取DataSocket函数，程序中使用到了簇常量来设定读取的数据类型。此外也可以将前面板的控件与DataSocket Server中的数据项绑定。采用绑定的方法可以省略一部分编程内容，具体方法为：右击波形显示控件并点击属性，在弹出对话框中选择数据绑定标签页，在路径编辑框里直接输入数据项访问路径，或点击右边的浏览，选择DSTP服务器，然后在弹出对话框中选择需要被绑定的数据项。如果绑定成功，程序运行时在波形图显示控件右上角会有一个绿色小方块，绑定失败则会显示为红色。

图1 服务器发送均波形程序

图2 服务器发送波形图

图3 客户机接收波形程序

图4 客户机绑定显示控件与数据项设置

——直接输入路径

图5 客户机绑定显示控件与数据项设置

——在对话框中选择数据项

图6 客户机接收波形图

3）编写LabVIEW程序，由客户机向服务器反馈字符串信息，服务器可以从每个客户机中获取反馈信息并显示出来。具体操作步骤与2）类似，只是将发送端与接收端作了交换，另外创建的数据项类型由原来的Number类型变为String类型。

三、实验要求

1）完成实验内容要求的相关网络设置。

2）完成相应程序的编写和调试。

虚拟仪器与自动测试技术——软件实验指导

1）使用数值控件完成以下基本运算函数功能，其中102,、1007、63使用数值常数控件，其余数值使用数值输入控件，结果使用数值输出控件显示。本题亦可使用公式节点控件。

2）利用摄氏温度与华氏温度的关系℃=5（°F-32）/9 编写一个程序，求华氏温度（°F）为32，64，4，98.6，104时的摄氏温度。

3）将范围0—10 的5 个随机数转换为一个字符串显示在前面板上，要求保留2位小数，每个数之间用逗号分隔。

4）用for循环产生4 行100 列二维数组，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，成员如下：

100，99，98 (51)

6，7，8 (55)

将这两个数组用数组显示件显示在前面板上。

5）产生100 个随机数，求其最小值和平均值。

6）生成100个随机数，数值范围在0-10之间，将0-1的数值放入数组1，将1-5的数值放入数组2，将5-10的数值放入数组3中。

7）使用公式节点控件显示以下结果：

Y1=x^3-x^2+5;

Y2=m*x+b;

x的范围是0到100，精度为0.1，其余变量自行设定数值。

8）利用软件完成正弦函数波形，可设定幅值、周期等参数，波形采用图形化显示，数据保存到文本文件中

实验提示：

?在前面板中创建两个输入控件，分别用来设定正弦波的幅值和频率；

?在前面板中创建一个波形图显示控件，用来显示正弦波波形；

?在程序框图中的函数选板（或右键点击空白处）中，选择可以产生正弦波形的函数。方法一：函数选板\编程\波形\模拟波形\波形生成，里面的基本函数发生器、正弦波形、函数波形，都可以用来产生正弦波信号。方法二：函数选板\Express\输入\仿真信号，该Express VI可以生成一些常用的基本波形，通过外部

给定参数或进入其属性可以设置信号的各项参数；

?产生的波形信号可以通过函数选板\编程\文件I/O，或函数选板\编程\波形\波形文件I/O，或函数选板\Express\输出\写入测量文件里的函数保存下来。不同的函数，不同的设置，保存后的文件形式可以是多样的；

?要让波形连续产生并保存，需要将之前绘制好的程序用while循环包括起来。为了避免每次循环保存文件时弹出询问对话框或覆盖已有的波形信号，最好事先设定好保存路径，并将保存形式设定为“添加至文件”；

?为了避免CPU全速运行循环体而占用大量资源，可以在循环体内添加等待函数（函数选板\定时\等待(ms)）让程序在每次执行循环时等待一定时间；

?如果对某个控件的功能和接线端不清楚，请务必通过即时帮助或更详尽的LabVIEW帮助获取相关信息。

9）利用软件完成三角波函数波形，可设定幅值、周期等参数，波形采用图形化显示，数据保存到文本文件中。实验提示可参照实验8。

10）利用软件完成脉冲函数波形，可设定幅值、周期、占空比等参数，波形采用图形化显示，数据保存到文本文件中。实验提示可参照实验8。

11）利用软件完成1至100的质数判断，输入数据，显示分析结果

实验提示：

?程序中可以使用循环体结构和条件结构实现算法；

?1~100的依次判断可以通过for循环实现，与C语言中的for循环不同的是，LabVIEW中的for循环需要指定循环次数N，并且当前循环数i是从0～N-1逐次加1的，因此编程时可能需要对这两个数值进行一些处理；

?判别K是否是质数的一种比较基本的方法是：依次用2～K-1去除K，若所有的余数均不为0，则表明是质数，否则不是。当然还有其他的优化算法。LabVIEW的for循环在执行完毕之前无法像C语言的for循环一样通过break语句跳出循环，而while循环可以根据条件判断决定是否停止循环，所以判别质数的算法可以通过while循环来实现。当发现2～K-1中某个数除K的余数为0，就表示K不是质数，那么之后的数就不必再逐一去除K了；

?判别出来的质数可以通过数组或字符串显示控件在前面板上输出。可能会要用到数组和字符串的一些操作函数；

?上面提到的函数和一些常用的数值运算、比较判断函数，都可以在程序框图的函数选板\编程里找到；

积极使用帮助功能。