虚拟测量平台的开发与应用
基于USB的通用虚拟仪器平台开发
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２ ０１１正
仪 表 技 术 与 传 感 器
Ｉ ｓｒ ｍｅ ｔ Ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ａ ｄ Ｓ ｎ ｏ ｎｔ ｕ ｎ ｅ ｈ ｉｕ ｎ ｅ ｓ ｒ
２ １ ０１
第 １ ０期
Ｎｏ １ ．０
基 于 Ｕ Ｂ的通 用 虚 拟仪 器 平 台开发 Ｓ
孙 婷， 熊智新 ， 胡慕伊 ， 胡 明
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基于虚拟仪器技术的电子测量仪器平台开发
摘要 ： 用 Ｌ ｂ ＩＷ 图形化开发环境和数据采 集卡 ， 利 ａＶ Ｅ 开发 了基 于计 算机 的电子 测量仪 器平 台。介绍 了虚 拟仪 器平 台 的组 成， 完成 了信号 源、 示波器 、 电子 计数 器、 电压表等 ７种 常见仪 器的设计 ， 并且使用虚拟仪 器平 台对 实际电路 进行 了测 试 。结果表 明 ， 该仪 器平 台可以替代 实际 电子测量仪器 ， 为电子工程师的工程设计和产品研发提供 了低成本 的解 决方案 。
关键 词 ： 电子 测 量 仪 器 ； 拟 仪 器 ； 波 器 ； 号 源 虚 示 信
中图分 类号 ：Ｐ ７ Ｔ２３
文献标 识码 ： Ａ
文章编 号 ：０ ２—１４ （０ １ ０ ０ ２ ０ １０ ８ １ ２ １ ） ９— ０ ３— ３
Ｄｅ ｅｏ ｍ ｅ ｆＥｌｃｒ ｎ ｃ Ｍ ｅ ｓ ｒｎｇ Ｉ ｓｒ ｖ ｌｐ ｎｔｏ ｅ ｔｏ ｉ ａ ｕ ｉ ｎ ｔｕｍ ｅ ａ ｆ ｒ ｎｔＰｌ ｔｏ ｍ Ｂａ ｅ ｎ Ｖｉｔ ｌＩ ｔ ｕ ｅ ｔＴｅ ｈｎ ｌ ｇ ｓ ｄ ｏ ｒ ｕａ ｎｓｒ ｍ ｎ ｃ ｏ ｏ ｙ
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OpenITS多场景虚拟交通测量平台使用说明
OpenITS多场景虚拟交通测量平台使用说明随着信息技术的高速发展，交通数据获取能力越来越强、体量越来越大，这些海量的数据为交通领域的研究提供了新的手段和数据基础。
交通流信息的检测作为交通系统重要的数据资源，可用于掌控道路交通的运行情况，精确诱导控制等，检测数据的完备性课提升交通数据感知质量，为交通系统的可视、可测、可控提供了技术支撑。
为了契合交通信息技术发展潮流，“OpenITS研究计划联盟”开放了一个多场景虚拟交通测量平台()。
在此测量平台下，可自定义交通测量场景，生成模拟检测数据，以支撑交通基础问题研究。
虚拟交通测量平台旨在整合一个全域、全量、全时数据环境，精确刻画车辆出行、路口及路网状态，为路网交通状态感知与分析提供良好基础，从而为本次大赛提供了一个统一的、开放的、可拓展的研究环境。
1、平台简介多场景虚拟交通测量平台是基于精准重现的全量交通行为仿真平台搭建的交通流参数测量平台，包括线圈和浮动车两类时空范围可选、参数可设置的检测场景。
通过开放测量场景，可支撑数据预处理、交通信息提取、数据挖掘、交通状态分析与预测、数据驱动的新型交通理论方法等交通基础问题研究。
此外，平台也支撑检测布局优化的基础研究，受限于检测器布设的成本及精度问题，现实中往往无法实现交通网络状态的全面感知。
借助虚拟交通测量平台，参赛者在比赛中能在全网范围自主选择各类任意数量的检测手段对网络进行感知，并基于检测数据自定义地布局和开展赛题相关的应用研究。
2、平台说明虚拟交通测量平台的交通数据主要来源于安徽省宣城市。
该城市路网拥有密布的电警卡口，检测粒度可细化至车辆个体级、车道级、秒级的过车信息。
虚拟交通测量平台基于交通流冲击波理论，倒推中间运动过程，实现了个体车辆轨迹的重构。
该平台正是通过这些完备的出行信息检测与时空轨迹重构，实现了交通场景的全息重构与生成。
图1 多场景交通测量平台（安徽宣城）虚拟交通测量平台提供了感应线圈和浮动车GPS信息检测等各类测量工具，可以模拟交通信息数据采集，为参赛者提供了自定义检测的研究数据。
基于虚拟仪器的温度测量系统
基于虚拟仪器的温度测量系统1. 背景在现实生活中，温度是一项重要的物理量。
在工业生产、科研实验、生活环境等方面都需要精确测量温度。
为了提高测量的准确性和效率，许多科技公司和实验室开发了各种各样的温度测量系统。
其中，基于虚拟仪器技术的温度测量系统受到了广泛关注和使用。
2. 系统架构基于虚拟仪器的温度测量系统主要由以下组成部分构成： - 温度测量传感器 -虚拟仪器平台 - 计算机或嵌入式系统其中，温度测量传感器负责将物体表面的温度信号转换为电信号，再通过虚拟仪器平台传输到计算机或嵌入式系统中。
虚拟仪器平台是基于软件的虚拟仪器，可模拟实际仪器的功能，并实现数据采集、处理和分析功能。
计算机或嵌入式系统可对传输过来的温度信号进行计算、分析和显示。
3. 系统功能基于虚拟仪器的温度测量系统具有以下功能： - 实时监测温度变化 - 显示温度变化曲线 - 记录温度数据并生成报告 - 可配合软件进行数据分析和处理4. 应用领域基于虚拟仪器的温度测量系统在以下领域有广泛应用：- 工业生产：测量液体、气体等工业生产中不同物体的温度，对生产过程进行调控和控制。
- 科研实验：配合实验数据采集和处理软件，进行科研实验并分析实验数据。
- 环境监测：对生活环境中的温度进行监测，保障人们的生活质量。
- 医疗领域：对人体进行测量，确保身体温度在正常范围内。
5. 未来发展随着科技的不断进步，基于虚拟仪器的温度测量系统也将有所发展。
未来可能出现的新特点包括： - 针对特殊环境的温度测量：结合传感器和虚拟仪器平台，开发专门测量高温、低温、高压等特殊环境下温度的测量系统。
- 计算机视觉技术结合：结合计算机视觉技术，通过图像识别实现对温度的测量和监测。
- 大数据和人工智能技术结合：融合大数据和人工智能技术，实现对温度数据的自动分析和处理。
6.，基于虚拟仪器的温度测量系统是一种具有广泛应用前景的温度测量技术。
其通过传感器、虚拟仪器平台和计算机或嵌入式系统的结合，实现对温度的实时监测、数据记录和分析处理等功能，已经被广泛应用于工业生产、科研实验、环境监测和医疗领域等方面，并有望在未来和其他领域相结合，实现更多领域和应用的拓展。
数字地球测绘技术与虚拟仿真实验平台的建设
数字地球测绘技术与虚拟仿真实验平台的建设在当今数字化时代，数字地球测绘技术的发展日新月异，正以惊人的速度改变着我们的世界。
随之而来的是虚拟仿真实验平台的兴起与发展。
本文将探讨数字地球测绘技术与虚拟仿真实验平台的建设，并分析其在各个领域中的应用。
数字地球测绘技术是一种通过遥感、地理信息系统和全球定位系统等技术手段对地球表面进行测量、观测和记录的方法。
它能够获取大量的地理数据，包括地形、地貌、土地利用、水文、气象等多个方面的信息。
数字地球测绘技术的发展不仅使我们可以更加全面地了解地球的面貌，还为各个领域的科学研究和实践应用提供了强有力的支持。
虚拟仿真实验平台是基于数字地球测绘技术而建立的一种模拟真实环境的工具。
它通过数学建模和计算机图形技术，将真实世界的数据数字化并投射到虚拟环境中，通过人机交互的方式，使用户可以在虚拟环境中进行各种实验和模拟操作。
虚拟仿真实验平台的建设具有重要的实践应用价值，可以在很大程度上降低实验成本，提高实验效率，同时也提供了一种安全、可控的实验环境。
数字地球测绘技术与虚拟仿真实验平台的结合在许多领域都取得了显著的成果。
首先，在环境保护领域，数字地球测绘技术可以帮助我们监测和评估自然资源的利用情况，优化土地规划和管理，提高环境保护的效益。
虚拟仿真实验平台可以模拟不同环境下的物理过程，如大气循环、水文循环等，对环境变化和灾害风险进行分析和预测，为环境保护决策提供科学依据。
其次，在城市规划和建设领域，数字地球测绘技术可以帮助我们实现精确的地理信息管理和监测，提供有效的决策支持。
虚拟仿真实验平台可以模拟城市发展的各个阶段，帮助规划者预测城市的未来发展趋势，优化城市设计和交通规划，提高城市的可持续发展水平。
再者，在农业领域，数字地球测绘技术可以帮助我们实现精准农业管理，提高农业生产的效益和质量。
虚拟仿真实验平台可以模拟农田的土壤环境、气候条件等因素，为农作物选择和种植提供科学依据，优化农业资源配置，减少农药和化肥的使用，实现绿色农业的目标。
基于LabVIEW的应变测量系统的设计与应用
基于LabVIEW的应变测量系统的设计与应用马志燕【摘要】A system of strain measurement based on virtual instrument is designed,and it com-bines the advantages of virtual instrument and Lab VIEW software.Based on the principle of strain measurement,hardware and software framework of strain measurement system is designed case studyin test of warp tension,and The advantages of this measuring system is verified over traditional sys-tems.Results show that the system has advantages of simple structure,convenient operation,and which can givefull play to the powerful advantage of computer in datacalculation,transmission,stor-age and display.%结合虚拟仪器及其 LabVIEW软件的优点，设计了一种基于虚拟仪器的应变测量系统。
在应变测量原理的基础上，以经纱张力测试为例设计了应变测量系统的软硬件结构，验证了该测量系统较传统系统的优越性。
结果表明，系统硬件结构简单，操作方便，同时能够充分发挥计算机在数据计算、传输、存储和显示等方面的巨大优势。
【期刊名称】《机械与电子》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】4页(P62-64,65)【关键词】虚拟仪器;LabVIEW;应变测量【作者】马志燕【作者单位】宝鸡文理学院机电工程系，陕西宝鸡 721000【正文语种】中文【中图分类】TP2740 引言应变测量是机械工程中分析零件或结构受力状态、评价材料力学性能、面内变形场的高精度测量和研究某些物理现象机理的重要手段之一。
初步认识CVI程序设计一个示例
CVI程序设计语言支持标准的控制结构，如顺序、选择和循环等。这些控制结构的使用方式与标准C语言 相同，但CVI提供了更多的工具和函数来简化这些结构的实现。
CVI程序的基本结构
主函数
每个CVI程序都必须包含一个主函数（main()），它是程序的入 口点。主函数可以接受命令行参数，并返回一个整数值作为程
详细描述
CVI程序设计语言在自动化控制领域具有广泛的应用。由于CVI具有高效的性能和实时 性，因此非常适合用于开发需要快速响应和高度可靠性的控制系统。通过使用CVI，开
发者可以轻松地与各种硬件设备进行通信和控制，从而实现自动化生产和管理。
06
CVI程序开发进阶
高级控件和组件的使用
自定义控件
通过继承现有控件或使用第三方控件库，创 建具有特定功能和外观的控件。
控件属性
设置控件的属性，如大小、位置、颜色、字 体等，以满足特定的设计需求。
事件处理
为控件添加事件处理程序，响应用户的操作， 如按钮点击、鼠标移动等。
控件布局
使用布局管理器或手动设置控件位置，实现 界面的合理布局。
多线程和异步编程
线程管理
创建、启动、停止和同步线程，以实现多任务处理。
异步编程
使用回调函数、事件或协程等方式，实现非阻塞性操作。
序的退出状态码。
头文件
CVI程序中经常使用头文件来声明函数原型、定义常量、声 明数据类型等。这些头文件通常以“.h”为扩展名。
源文件
源文件包含程序的实现代码，通常以“.c”为扩展名。每个源 文件可以包含多个函数定义，这些函数可以相互调用以实现程
序的功能。
03
CVI程序设计示例
创建CVI应用程序
创建新项目
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。
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结构示意图如图 ・
选 择 图形 显 菜 示 区 域 萱 域 析 区域 数 数据 线 据 一Ｌ—一采 一—— 集 ＼ｔ 各 种 传 感
被 测 量 信 号
区 数据分
卡 ｌ电路 Ｉ ・： 器
析 等 因素 ， 以计 算 机 为 核 心 实 现 虚 拟 测 量 成 为 必
拟测量平 台 ， 明了计算机 虚拟测量平 台在测量技术 领域 中具有 广阔 的应 用前景 。 说 ①
中 图分 类 号 ：Ｍ９ ３ 文 献 标 识 码 ： Ｔ ３ Ａ
Ｄｅ ｅ ｏ ｍ ｅ ｔ ａ ｄ Ａｐ ｌｃ ｔｏ ｆ Ｄｕｍ ｍ ｙ Ｍ ｅ ｓ ｅ Ｆｌ ｔ ｖ ｌｐ ｎ ｎ ｐ ｉａ ｉ ｎ ｏ ａ ｕｒ ａ
ａ ｒ ａ ａ ｕ ｅ ｓ ｓｅ ， ｅ ｆｕ ｅ ｕ ｕ ｅ ｌｍｅ ｓ ｒ ｙ ｔｍ ａ ｓ ｔ ｓ ｆ ｌ ｍｍｙ ｍｅ ｓ ｒ ａ ａ ｅ ｅｏ ｅ ．Ｔ ｕ ｈ ｏ ｕ ｅ ｕ ｏ ｄ ａ ｕ ｅ ｆ ｔｗ ｓｄ ｖ ｌｐ ｄ ｌ ｈ ｓｔ ｅ ｃ ｍｐ ｔ ｒ ｍｍｙ ｍｅ ｓ ｒ ｄ ａ ｕｅ
０ 引 言
在 工业 、 业 、 药 生 产 以 及 日常 生 活 中 ， 农 医 常 常需 要 对某 些 物理 量 进行 检 查 、 测量 ， 以达 到安 全 性及 经 济性 等 指标 的要 求 。传统 的测 量 仪 表一 般
存 在 开 发 周 期 长 、 格 昂贵 、 能 比较 单 一 等 缺 价 功 点 。 同时 ， 考虑 到 测 量 数 据 的现 场 存 储 及 离 线 分
应用。
软件 程 序 ， 分体 现 了“ 件 是 仪 器 ” 现 代 测 量 充 软 的 技术 的 发展 观 念 ； 以 方 便 地 用 软 件 实 现数 据 存 可 储 、 析 和输 出 ； 用 模 块 化 结 构 ， 分 采 代码 可 重用 性 强 。根据 测 量对 象 、 量 环境 的不 同 ， 以调 用不 测 可
ＭＡ ｏ ｇ—ｌ ，Ｌ Ｕ ｎ Ｚｈ ｎ ｉ Ｉ Ｈｏ ｇ—ｄ ａ，Ｗ ＡＮＧ ａ —ｆ ｎ Ｘｉ ｎ ｅｇ
（ ｏｌ ｅｏ ｕｏ ａｉ ， ｒｉ ｎｉｅｒ ｇＵ ｉ ｒｉ ， ｒｉ ５ ０ １ ｈｎ ） Ｃ ｌ ｇ ｆ ｔｍ ｔ ｎ ＨａｂｎＥ ｇｎｅｉ ｎｖ ｓｙ Ｈａｂ １００ ，Ｃ ｉ ｅ Ａ ｏ ｎ ｅ ｔ ｎ ａ
要 问题 被 提 出来 。
图 １ 虚 拟 测 量 平 台整 体 结 构 不 意 图
与传 统 的测 量 仪 器 相 比 ， 拟 测 量 平 台 有 许 虚
多优 点 ： 试 的 核 心 是 建 立 在 数 学 模 型 基 础 上 的 测
计算 机 虚拟 测 量 平 台能 得 以 实 现 ， 方 面 要 一 归 功 于迅 速 发展 的 计算 机 技术 ， 括 计 算 机 接 口 包 技术 、 号处理 及 分析 技 术 、 件技 术 和 网络 技术 信 软 等 ； 一方 面则 要 归 功 于 近 年来 计 算 机 的 大 量 普 另 及使 用 。本 文 以某 测 量 系 统 为例 ， 绍 计 算 机 虚 介 拟测 量 平 台 的一般 设计 方 法 和它 在 测量 中的具 体
同 的模 块 搭 建 出 不 同的 测 量 平 台 ； 户 在 一 定 开 用
发 环 境下 ， 可对 现 有虚 拟 测量 程 序 进行 二 次 开发 ，
增 改 原有 测 量平 台的 功能 ， 开发 周期 可大 大缩 短 。
１ 虚 拟测量平 台
虚 拟测 量平 台是 以计 算 机 （ 件 ） 软 为核 心 ， 同 时再 配 以相 应 的 硬 件 电 路 的 测 量 系 统 ， 台整 体 平
① 收稿 日期 ： ｏ ０ ０ ２ ２— ４— ８ ｏ
作者简介 ： 马忠丽 （ ９４一） 女 ， １７ ， 哈尔滨工程 大学 自动化学院博 士研 究生 ， 主要研究 方向 ： 控制理论与 控制工程 。
２ 虚 拟 测 量 平 台 的开 发
虚拟 测量 平 台 的 开发 的 关键 就 是 平 台软 件和
ｌ ｔｗｉ ａ ｅ ａ ｗｉ ｅ ａ ｐｌ ｔ ｎ ｔ ｅ ｆ ｌ ｆｍｅ ｓ ｅ ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ． ｆａ ｌ ｈ ｖ ｄ ｐ ｉａ ｉｎ ｉ ｈ ｅ ｄ ｏ ａ ｕｒ ｅ ｈ ｉ ｕ ｌ ｃ ｏ ｉ Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｓ： ｍｍｙ ｍｅ ｓ ｅ ｆａ ；ｍｅ ｓ ｒ ｙ ｔ ｍ ｄ ｄｕ ａ ｕｒ ｔ ｌ ａ ｕ ｅ ｓ ｓｅ
Ａｂｓｒ ｃ ：ｎ ｔ ｓ ｐ ｐ ｒ ｔ ｏ ｏ ｅ ｅｏ ｉ ｇ ｔ ｕ ｔ ａ ｔ Ｉ ｈｉ ａ ｅ ，ａ ｍｅｈ ｄ ｆｒｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｈｅ ｄ ｍｍｙ ｍｅ ｓ ｅ ｆａ ｓ ｉｔｏ ｃ ｄ．Ａｎ ｎ ｔ ｅ ｂ ｓｓｏ ａ ｕｒ ｔｗａ ｎ ｒ ｄｕ ｅ ｌ ｄ ｏ ｈ ａ ｉ ｆ
文 章编 号 ：０ ９—６ １ ２ ０ ） １ ０ ３ ０ １０ ７ Ｘ（０ ２ １ — ０ ６— ３
虚 拟 测 量 平 台 的 开 发 与 应 用
马 忠丽 ， 宏达 ， 显峰 刘 王
（ 尔滨工程 大学 自动化 学 院， 哈 黑龙 江 哈 尔滨 摘 关 键 １００ ） ５ ０ １
要 ： 出了一种开发计 算机虚拟测 量平 台的方法 。并 以某测量 系统 为例 ， 提 开发 了一 套实用 性很 强的虚 词： 虚拟测 量平 台 ； 测量 系统
维普资讯
第２ ９卷第 １ １期 ２０ ０ ２年 １ １月
应
用
科
技
Ｖｏ ． ９． ． １ ２ Ｎｏ １１ Ｎｏ ．。 ０ ｖ ２ ０２
Ａｐｐ ｉｄ Ｓ ｉ ｎ ｅ ａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｌｅ ｃｅ ｃ ｎ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ｈ ｏ ｏ ｙ