核仪器课程设计
仪器分析课程教学设计

仪器分析课程教学设计一、引言仪器分析是化学、生物、环境等学科中非常重要的一门课程,它主要涉及使用各种高科技仪器对物质进行定性和定量分析。
随着科技的不断发展,仪器分析已经成为科学研究、工业生产、质量控制等领域不可或缺的一部分。
本文将对仪器分析课程的教学设计进行探讨,以期提高教学质量和效果。
二、教学目标仪器分析课程的教学目标应该是培养学生掌握各种仪器分析方法的基本原理和应用,能够正确使用各种仪器进行样品的分析,并能够根据分析结果进行数据处理和解析。
还应培养学生的实验技能和操作能力,以及独立思考和解决问题的能力。
三、教学内容仪器分析课程的教学内容应该涵盖各种常用的仪器分析方法,如色谱、光谱、质谱、电化学分析等。
在讲授每种方法时,应先介绍其基本原理和特点,然后介绍其应用范围和实验操作流程,最后介绍其数据处理和解析方法。
还应适当介绍一些新型的仪器分析方法,以拓宽学生的视野。
四、教学方法仪器分析课程的教学方法应该采用理论教学和实践教学相结合的方式。
理论教学可以通过课堂讲解、多媒体演示、实验教学等方式进行,实践教学可以通过实验室实验、野外采样实验、毕业设计等方式进行。
还可以采用案例教学、讨论式教学等方式,以激发学生的学习兴趣和主动性。
五、教学资源仪器分析课程的教学资源应该包括教材、参考书籍、多媒体课件、实验设备、网络资源等。
其中,教材应该选择内容新颖、难度适中、语言流畅的教材,参考书籍则应该涵盖各种仪器分析方法的最新研究成果和应用案例。
多媒体课件应该生动形象地展示各种仪器分析方法的原理和应用,实验设备则应该能够满足各种实验教学的需求。
网络资源则应该包括各种在线课程、学习网站、科研论文等,以帮助学生进行自主学习和研究。
六、考核方式仪器分析课程的考核方式应该包括理论考试和实践操作考核两个方面。
理论考试可以通过试卷或在线测试等方式进行,实践操作考核则可以通过实验室实验操作、实验报告撰写等方式进行。
还可以设置一些综合性强的实验项目,以考察学生的综合能力和创新能力。
课程设计系统设计要求

课程设计系统设计要求一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握第三章“物质与能量”的核心概念,包括物质的组成、状态变化、能量的转化和守恒定律。
具体目标如下:1.知识目标:–学生能够描述物质的微观组成,如原子、分子和离子。
–学生能够解释不同状态(固态、液态、气态)物质的性质和变化原因。
–学生能够理解能量的多种形式,包括热能、动能、势能等,并掌握它们之间的转化规律。
2.技能目标:–学生能够运用实验数据,计算物质的温度、热量和能量转换。
–学生能够运用科学方法,设计简单的实验来验证物质的能量变化。
3.情感态度价值观目标:–学生通过探究活动,培养对自然科学的兴趣和好奇心。
–学生在团队合作中,培养批判性思维和问题解决能力。
二、教学内容本课程的教学内容将围绕第三章“物质与能量”进行,详细教学大纲如下:1.物质的组成:原子结构、元素周期表、分子与化合物的性质。
2.状态变化:固态、液态、气态的特性,相变规律及背后的物理原因。
3.能量的转化:动能、势能、热能的概念及其相互之间的转换。
4.守恒定律:能量守恒定律的实验验证和应用实例。
教学过程中将结合实验演示、小组讨论和问题解决等多种形式进行内容的学习。
三、教学方法为提高学生的参与度和理解力,将采用以下教学方法:1.讲授法:用于解释复杂概念和理论,为学生提供基础知识。
2.讨论法:鼓励学生就实验结果和理论进行小组讨论,增强思考和交流能力。
3.案例分析法:通过分析具体案例,让学生了解理论知识在现实中的应用。
4.实验法:设计相关的实验活动,让学生直观地观察物质与能量的变化。
四、教学资源为实现教学目标,将利用以下教学资源:1.教材:《自然科学基础》第三章相关内容。
2.参考书:提供额外的学术资料和图表,加深学生对物质与能量的理解。
3.多媒体资料:使用视频、动画等展示物质的微观结构和能量变化过程。
4.实验设备:温度计、热量计、实验仪器等,用于实地操作和验证能量变化。
五、教学评估为全面评估学生对“物质与能量”章节内容的理解和掌握,将采取以下评估方式:1.平时表现:通过学生在课堂上的参与度、提问回答和小组讨论表现进行评估。
核磁共振课程设计

核磁共振课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解核磁共振的基本原理,掌握其应用领域;2. 学会使用核磁共振谱图进行物质结构分析,能识别并解释常见有机化合物的核磁共振谱图;3. 掌握核磁共振仪的操作步骤,了解实验注意事项。
技能目标:1. 能够独立操作核磁共振仪,完成样品的测试;2. 能够运用核磁共振谱图分析物质结构,解决实际问题;3. 培养实验操作能力、观察能力、问题解决能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对核磁共振技术的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生的团队合作精神,提高沟通协作能力;3. 引导学生认识到核磁共振技术在科研、生产生活中的重要作用,树立正确的价值观。
课程性质:本课程为高中化学选修课程,旨在拓展学生的知识面,提高实验技能。
学生特点:高中学生具备一定的化学基础知识,对实验操作感兴趣,但部分学生对复杂理论知识掌握程度不高。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,以实验为主线,引导学生主动参与,培养实践能力。
通过本课程的学习,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面均取得具体、可衡量的学习成果。
二、教学内容1. 核磁共振基本原理:介绍核磁共振现象、核磁共振谱图的形成过程,包括磁场、射频脉冲对核自旋的作用,自旋-自旋耦合等;2. 核磁共振谱图解析:学习如何识别和解析一维核磁共振谱图,包括化学位移、积分峰、耦合常数等参数的含义;3. 有机化合物结构分析:通过实例分析,掌握利用核磁共振谱图推断有机化合物结构的方法;4. 核磁共振仪操作:学习核磁共振仪的构造、操作步骤、样品制备及实验注意事项;5. 实践操作:分组进行核磁共振实验,测试不同有机样品,分析谱图,验证理论知识;6. 教学进度的安排:- 第一节课:核磁共振基本原理;- 第二节课:核磁共振谱图解析;- 第三节课:有机化合物结构分析;- 第四节课:核磁共振仪操作;- 第五节课:实践操作及总结。
教学内容参考教材相关章节,确保科学性和系统性,结合课程目标进行合理组织。
智能检测课程设计

智能检测课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解智能检测的基本概念、原理及分类;2. 掌握智能检测技术在生活中的应用及其优势;3. 了解智能检测技术的发展趋势及其在相关领域的拓展。
技能目标:1. 能够运用智能检测知识,分析实际问题,提出合理的解决方案;2. 学会使用智能检测设备,进行简单的数据采集、处理和分析;3. 培养动手实践能力,学会设计简单的智能检测实验。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对智能检测技术的好奇心与探索精神,激发学习兴趣;2. 增强学生的团队合作意识,培养沟通协调能力;3. 培养学生关注社会发展,认识到智能检测技术在国家战略和民生领域的价值。
课程性质:本课程为实践性较强的学科课程,结合现实生活中的实例,让学生在动手实践中掌握智能检测知识。
学生特点:学生具备一定的物理、数学基础,对新鲜事物充满好奇,喜欢动手操作。
教学要求:结合课本知识,注重理论与实践相结合,关注学生的个体差异,提高学生的实践能力和创新意识。
通过分解课程目标为具体的学习成果,为教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 智能检测基本概念与原理- 智能检测的定义、特点与分类- 检测技术的基本原理及数学模型2. 智能检测技术的应用与优势- 智能检测在工业生产、生物医学、环境监测等领域的应用案例- 智能检测与传统检测的对比,分析其优势3. 智能检测设备的认识与使用- 常见智能检测设备的结构、原理及操作方法- 数据采集、处理与分析的基本步骤与方法4. 智能检测实验设计与实践- 设计简单的智能检测实验,进行数据采集与分析- 实践中遇到问题的解决方法及技巧5. 智能检测技术发展趋势与展望- 国内外智能检测技术的发展动态- 智能检测技术在未来的发展趋势及潜在应用领域教学内容安排与进度:第一周:智能检测基本概念与原理第二周:智能检测技术的应用与优势第三周:智能检测设备的认识与使用第四周:智能检测实验设计与实践第五周:智能检测技术发展趋势与展望教学内容与课本关联性:本教学内容紧密围绕课本相关章节,结合实际案例,系统性地组织教学,使学生能够深入理解智能检测知识。
《仪器分析技术》课程标准

《仪器分析技术》课程标准课程名称:仪器分析技术适用专业:食品药品监督管理、食品检测技术1.课程定位和设计思路1.1课程定位《仪器分析技术》是食品药品监督管理专业和食品检测技术专业的必修课,是在化学基础与分析技术、化学基本能力综合训练等课程基础上学习各种分析仪器检测技术。
通过本课程的学习,使学生具备分析仪器的操作、维护和简单故障排除,掌握利用仪器对样品前处理、分析检测、数据处理的方法,为后续学习和化学检验工(高级)、食品检验工(高级)等技能鉴定打下必要的知识与技能基础。
1.2设计思路对于《仪器分析技术》课程的设计,严格按照职业岗位的需要和检测方法需要精选内容适合、深度适当的专业理论知识,突出专业理论在生产实践中的应用。
坚持以实用、够用、可持续发展为标准选择教学内容,针对理论和实验进行有目的、有计划、按照认识论的规律进行教学内容安排。
课程中所涉及的专业理论和技术在生产实践工作中能够满足“必需、够用、可持续发展”的要求,教学过程中充分体现理论在实际工作中的重要性,突出专业技能在生产实践中的应用性。
具体课程设计思路和理念如下:(1)围绕学生毕业后在食品行业、质检、商检等企事业单位分析检测岗位的具体工作需求以及职业技能鉴定中的应知、应会要求选择教学内容;(2)以分析仪器在检测中的应用为主线,根据企业、质检、商检检测内容设计训练项目。
保证学生“现在学”和“未来用”的零距离对接,同时达到拓宽学生就业岗位的目的;(3)项目的实施采用“教学做”一体化的教学模式,缩短了理论与技能之间的距离,有效实现学以致用和以能力为本位的培养目标,真正实现能力的迁移训练。
本课程在第三学期开设,总学时为72学时,学分为4.5学分,课程内容结构与学时分配见表1。
表1 课程内容结构与学时分配2.工作任务和课程目标2.1 工作任务根据岗位需要,食品检验工(中、高级)、化学检验工(中、高级)、企业质检、第三方检测需要,掌握仪器分析的任务和作用;掌握常用分析仪器的使用、维护的基本知识;掌握根据检测需要选择不同类型仪器进行分析、数据处理等方面的能力。
仪器分析技术课程标准

仪器分析技术课程标准《仪器分析技术》课程标准课程代码:适⽤专业:⾷品营养与检测学时/学分:56/4编制⼈:1.课程概述1.1课程性质《仪器分析技术》是⾷品营养与检测专业的⼀门专业核⼼课程,是根据⾷品营养与检测专业的⼈才培养计划设⽴的。
是在学完《⽆机及分析化学》、《有机化学》、《⽣物化学》等专业通⽤技术课程后开设的后续课程,是综合了化学、物理、机械、仪表等多门学科知识,进⾏仪器分析⽅法的实际应⽤、研究和操作技能训练的⼀门专业技术课程,是⼀门技术性、实践性⾮常强的课程。
通过本课程的学习,使学⽣掌握⽆机、有机物质进⾏定性和定量分析的各种仪器分析⽅法及⾼效分离技术;使学⽣掌握仪器的操作、维护和简单故障排除的基本技能;掌握仪器分析中各种分析测试⽅法的应⽤。
培养学⽣会根据分析任务选择合适⽅法的能⼒,能将仪器分析的基础知识、基本技能、基本计算技巧和基本实验技术综合应⽤于⼯业⽣产的物料(原材料、中间产品、产品、副产品及⽣产⼯程中产⽣的各种废物)的分析测试能⼒;要求学⽣掌握将个别孤⽴物质的分析⽅法应⽤于复杂多变的实际样品分析的⽅法技巧,从⽽较全⾯、系统的认识仪器分析的本质与规律;要求学⽣熟练掌握进⾏⼯业样品分析的基本实验操作技能和⽅法;具有进⾏分析⽅法研究的基本知识和基本能⼒。
使学⽣能适应⾷品及相关专业岗位群的分析检测及品质管理等岗位的⼯作要求。
它是以《⽆机及分析化学》、《有机化学》、《电⼯技术》、《⾼等数学》等课程的学习为基础,也是进⼀步学习《⾷品理化检测技术》、《综合实训》等课程的基础,同时也为顶岗实习、毕业设计等后续课程提供理论和技能⽀撑,为⾷品检验⼯⾼级⼯技能考证打下必要的基础。
本课程内容对学⽣职业能⼒培养和职业素养养成起主要⽀撑作⽤,且与前、后续课程衔接得当。
1.2设计思路本课程是依据⾷品营养与检测专业的⼈才培养计划设⽴的,根据职业分析和职业标准确定课程的职业能⼒,以职业能⼒为⽬标,建构主义理论,多元智能理论为基础,构建由实践情境构成,⼯作过程为中⼼,任务驱动的“理论-实践”⼀体化的教学过程;以职业能⼒为⽬标进⾏课程各环节的评价和调控;以多种教学形式注重学⽣职业能⼒的培养,并将素质教育贯穿整个教学过程中。
仪器科学 培养方案

仪器科学培养方案仪器科学培养方案一、引言仪器科学是一门研究和应用各种仪器设备的学科,它涉及到物理学、化学、材料学等多个学科的知识。
在现代科学研究和工程技术领域中,仪器科学起着至关重要的作用。
本文将介绍仪器科学的培养方案,以培养具备仪器科学专业知识和技能的人才,为科学研究和工程技术提供有力支持。
二、培养目标1. 培养具备扎实的物理学、化学和数学基础知识的学生,能够理解和应用相关理论知识。
2. 培养具备仪器设备的操作和维护能力,能够独立进行仪器测试和分析工作。
3. 培养具备仪器研发和创新能力,能够解决实际问题并提出改进方案。
4. 培养具备团队合作和沟通能力,能够在跨学科环境中进行协作工作。
5. 培养具备职业道德和社会责任感,能够在科技创新和工程技术领域中发挥作用。
三、培养方案1. 课程设置(1)基础课程:物理学、化学、数学、电子技术等基础课程,为学生打下扎实的理论基础。
(2)专业课程:仪器原理与设计、仪器测试与分析、仪器自动化与控制等专业核心课程,培养学生的专业知识和技能。
(3)实验课程:各类实验课程,包括仪器操作和维护实验、仪器测试与分析实验等,培养学生的实践能力。
(4)选修课程:根据学生的兴趣和发展方向,设置一些选修课程,如光学仪器、生物医学仪器等,拓宽学生的专业视野。
2. 实践教学(1)实习实训:安排学生到企事业单位或科研院所进行实习实训,通过实际操作和实际工作,提高学生的实践能力。
(2)科研项目:鼓励学生参与科研项目,培养学生的科研能力和创新意识。
(3)学术交流:组织学生参加学术会议和学术讲座,拓宽学生的学术视野,培养学生的学术交流能力。
3. 实验室建设(1)仪器设备更新:及时更新实验室中的仪器设备,以适应科学研究和工程技术的需求。
(2)实验室安全管理:建立完善的实验室安全管理制度,确保学生和教师的人身安全。
(3)实验室开放:鼓励学生和教师积极利用实验室资源,开展科研和创新活动。
四、培养模式1. 教师指导:由专业教师负责教学和指导学生的学习和实践活动。
核辐射监测仪器设计报告-中科大课程设计

核辐射监测仪器设计报告——一种基于GM计数管的核辐射监测器完成时间:2012-5-21目录1 选题依据 (3)1.1研究意义 (3)1.2 国内外辐射环境监测系统概况 (3)1.3 辐射监测仪器要求及选用 (4)2 研究内容和总体方法 (5)2.1 总体设计思路 (5)2.2 仪器工作原理 (5)2.3 系统软件设计 (7)2.4 测量原理 (8)3 课题研究的创新之处 (8)3.1 测量算法的改进 (8)3.2 双GM管自动切换方法的改进 (9)1 选题依据1.1研究意义核辐射事故及核辐射恐怖事件具有突发性,对社会安全和国家政治经济危害大,容易造成社会动荡虽然核电是清洁安全的能源,发生重大事故的概率很低,但必须做好充分的核事故应急准备工作历史上发生的核事故实例表明,一旦发生大量的放射性物质泄漏,会对工作人员周围公众及环境造成严重影响,社会影响巨大,经济损失严重,世界有核国家都建有应急组织,并建有完善的应急监测系统,能及时准确地向应急行为决策者提供环境污染状况。
核事故辐射环境监测系统是辐射防护应急以及核安全的一个重要环节,是确保核科学技术得到长足发展的一个重要环节,尤其是核电站周边辐射环境监测是持续健康发展核能的必要条件。
1.2 国内外辐射环境监测系统概况辐射环境监测工作是从半个世纪前起步,伴随着核污染事件核泄漏事故的发生公众的心理变化和关注而发展,世界上许多国家如美国、德国荷兰、日本、丹麦捷克英国奥地利瑞士葡萄牙、意大利、西班牙、澳大利亚、韩国等都十分重视辐射环境监测工作,美国、日本、英国、法国等一些发达国家建立了核设施环境辐射连续监测系统,用于核事故的早期报警及事故监测,其监测数据成为安抚公众、当局决策的主要依据。
我国环境辐射监测工作自上世纪五十年代起步,近年来随着核电站的兴建及发展正逐步受到核电、环保等有关部门的高度重视,因此研制核设施环境、辐射连续监测系统,为核设施辐射环境监测工作提供可靠的技术保障则具有重要意义。
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核仪器课程设计题目:基于LabVIEW8.6的虚拟函数信号发生器的设计学生姓名:刘煜锴班级:090211学号:09021135指导教师:覃国秀二零一二年六月一、设计目的和要求(一)设计目的通过使用LabVIEW完成对信号的处理,电路的仿真及算法的实现,对《核电子学与核仪器》所学内容有更进一步的理解,加深印象,使所学知识得以巩固和提高。
全面掌握《核电子学与核仪器》的各部分内容的关键,实现设计、模拟仿真的技术环节,提高分析问题解决问题的能力;培养学生的动手能力和遵守纪律的高尚情操还有对待工作严肃认真、一丝不苟、实事求是、不畏艰辛的优良作风,为今后从事技术工作奠定坚实的基础。
(二)设计要求1、掌握LabVIEW的使用方法;2、掌握信号的处理方法、电路的仿真技术及各种算法的实现;3、掌握LabVIEW前面板界面的设计;4、基本掌握使用LabVIEW进行程序设计与仿真。
二、设计内容(一)软件的认识1.1、信号发生器概述信号发生器是生产实践和科学研究中应用十分广泛的电子测量仪器。
目前常用的模拟信号发生器,外型笨重,功能单一;数字信号发生器虽然有一定的功能扩展,但价格昂贵,维护升级成本高,短时间内难以普及应用。
近年来,出现了一种基于计算机和软件的新型仪器——虚拟仪器。
虚拟仪器以计算机为核心,功能由用户定义和设计,具有虚拟面板,其测试功能由测试软件实现。
虚拟仪器的关键是用软件来实现硬件的功能,实现“软件即仪器”。
在高等院校理工科教学中,实验教学是整个教学过程中的重要环节,特别是基础课、专业基础课的实验教学在本科教学中尤为重要,他对学生的专业知识起着有效的支撑作用。
但是,近年来随着学生人数的增加、实验教学改革不断深入,原有实验室的设备和规模难以满足发展的需要。
虚拟仪器的出现很好地解决了这些问题。
虚拟仪器是以计算机为核心,功能由用户定义和设计,具有虚拟面板,其测试功能由测试软件实现。
虚拟仪器的关键是用软件来实现硬件的功能,实现“软件即仪器”。
本课程设计应用虚拟仪器开发平台LabVIEW开发了一种多功能虚拟信号发生器,扩展了信号发生器的分析和计算能力,降低了仪器的价格,增强了仪器的通用性,实现了波形显示、以及多个测量参数自动显示等功能。
1.2 虚拟仪器基本概念所谓虚拟仪器,就是在以计算机为核心的硬件平台上,其功能由用户设计和定义,具有虚拟面板,其测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。
虚拟仪器的实质是利用计算机显示器的显示功能来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、分析和处理;利用1/O 接口设备完成信号的采集测量与调理,从而完成各种测试功能的一种计算机测试系统。
使用者用鼠标或键盘操作虚拟面板,就如同使用一台专用测量仪器一样。
因此,虚拟仪器的出现,使测量仪器与计算机的界限模糊了.虚拟仪器的“虚拟”两字主要包含以下两方面的含义。
虚拟仪器(virtual instrumention )是基于计算机的仪器。
计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。
粗略地说这种结合有两种方式,一种是将计算机装入仪器,其典型的例子就是所谓智能化的仪器。
随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小,这类仪器功能也越来越强大,目前已经出现含嵌入式系统的仪器。
另一种方式是将仪器装入计算机。
以通用的计算机硬件及操作系统为依托,实现各种仪器功能。
虚拟仪器主要是指这种方式。
下面的框图1反映了常见的虚拟仪器方案。
图1 虚拟仪器方案框图虚拟仪器的主要特点有:⏹ 尽可能采用了通用的硬件,各种仪器的差异主要是软件。
⏹ 可充分发挥计算机的能力,有强大的数据处理功能,可以创造出功能更强的仪器。
⏹ 用户可以根据自己的需要定义和制造各种仪器。
虚拟仪器实际上是一个按照仪器需求组织的数据采集系统。
虚拟仪器的研究中涉及的基础理论主要有计算机数据采集和数字信号处理。
目前在这一领域内,使用较为广泛的计算机语言是美国NI 公司的LabVIEW 。
1.3、LabVIEW 概述虚拟信号发生器软件设计采用的NI 公司的虚拟仪器开发工具LabVIEW 。
LabVIEW 是根据G 编程语言,为数据采集与控制、数据分析与显示而设计的一种图形编程开发环境。
它用图标代码代替编程语言创建应用程序,用数据流编程方法描述程序的执行,用图标和连线代替文本的形式编写程序,为虚拟仪器设计者提供了便捷轻松的设计环境,设计者利用它可以像搭积木一样,轻松组建一个测试系统以及构造自己的仪器面板,而无需进行任何烦琐的程序代码编写。
使用LabVIEW 开发平台编制的虚拟仪器程序VI 包括三个部分:程序前面板、框图程序和图标/连接器。
程序前面板用于设置输入数值和观察输出量,生成模仿传统仪器的控制面板。
每一个程序前面板都对应着一段框图程序。
框图程序用LabVIEW 被测对象信号调理数据采集卡虚拟仪器面板数据处理图形编程语言编写,类似传统程序的源代码。
图标/连接器是子程序SubVI被其它VI调用的接口。
LabVIEW采用的是自上向下的模块化编程方法,所生成的各个子程序有利于主程序的设计与实现。
这种设计方法可大大减小虚拟仪器开发的难度,利于仪器开发人员之间的分工协作。
(1)前面板前面板是图形用户界面,用户可以在前面板上操作一台设计好的虚拟仪器。
该界面上有一个控件选板,有输入和显示两种控件。
输入控件主要有开关、按钮和其他各种输入设备,用于交互式输入;显示控件主要包括图形图表,指示灯和其他的一些输出对象,用于交互式输出。
图2所示为LabVIEW的前面板界面图。
图2 LabVIEW前面板示意图输入型控件一般是指旋钮、按钮、转盘等输入装置,它模拟仪器的输入装置,可为VI 的程序框图提供输入数据,或者输出结果。
显示型控件一般是指图表、指示灯等显示装置,它模拟仪器的输出装置,用于显示程序框图获取或生成的数据。
(2)程序框图程序框图提供了VI的图形化源程序,程序开发完成后在运行时程序框图是不可见的,它和文本开发平台如VC++、VB等编程语言类似,只不过LabVIEW开发语言是基于图形的,简单直观。
在程序框图中,通过连线将一些函数或子VI连接起来,并结合一定的程序结构,实现所需要的各种功能。
前面板上的控件在程序框图中有其对应的图标和端口,除此之外,程序框图中还有函数节点、常量和结构等,这些往往不会出现在前面板窗口中。
图3所示为LabVIEW的后面板界面图。
图3 LabVIEW的后面板示意图程序框图是由节点、端点、图框和连线四种元素构成的。
①节点。
节点类似于文本语言程序的语句、函数或者子程序。
LabVIEW有二种节点类型——函数节点和子VI节点。
两者的区别在于:函数节点是LabVIEW以编译好了的机器代码供用户使用的,而子VI节点是以图形语言形式提供给用户的。
用户可以访问和修改任一子VI节点的代码,但无法对函数节点进行修改。
上面的框图程序所示的VI程序有两个功能函数节点,一个函数使两个数值相加,另一个函数使两数相减。
②端点。
端点是只有一路输入/输出,且方向固定的节点。
LabVIEW有三类端点——前面板对象端点、全局与局部变量端点和常量端点。
对象端点是数据在框图程序部分和前面板之间传输的接口。
一般来说,一个VI的前面板上的对象(控制或显示)都在框图中有一个对象端点与之一一对应。
当在前面板创建或删除面板对象时,可以自动创建或删除相应的对象端点。
控制对象对应的端点在框图中是用粗框框住的,如例子中的A和B端点。
它们只能在VI程序框图中作为数据流源点。
显示对象对应的端点在框图中是用细框框住的。
如例子中的A+B和A-B端点。
它们只能在VI程序框图中作为数据流终点。
常量端点永远只能在VI程序框图中作为数据流源点。
③图框。
图框是LabVIEW实现程序结构控制命令的图形表示。
如循环控制、条件分支控制和顺序控制等,编程人员可以使用它们控制VI程序的执行方式。
代码接口节点(CIN)是框图程序与用户提供的C语言文本程序的接口。
④连线。
连线是端口间的数据通道。
它们类似于普通程序中的变量。
数据是单向流动的,从源端口向一个或多个目的端口流动。
不同的线型代表不同的数据类型。
在彩显上,每种数据类型还以不同的颜色予以强调。
(3)连线板连线板则用来定义输入和输出,用户可在界面右上角的VI图标上用鼠标右键点击,选择“显示连线板”,调出当前VI的连线板进行设置。
LabVIEW编程中,用户要做的工作就是恰当地设置参数,并连接各个子VI。
编程一般步骤就是使用鼠标取合适的模块、连线和设置参数的过程,这与烦琐的文本编程相比更为简单、生动和直观。
如果将VI与真实仪器相比较,那么前面板就像是仪器的操作和显示面板,提供各种参数的设置和数据的显示,框图就像是仪器内部的印刷电路板,是仪器的核心运算部分,对仪器用户来讲则是透明的,而图标和连线板可以比作电路板上的电子元器件和集成电路,保证了仪器正常的逻辑和运算功能。
(二)LabVIEW的应用1、LabVIEW的启动安装成功后,在工作目录下双击执行文件LabVIEW.exe就可启动LabVIEW。
2、基于LabVIEW8.6的虚拟函数信号发生器的设计方案信号发生器在核电子学中的应用非常广泛,由于在传统核物理实验中的辐射危害以及仪器操作不便以及数据记录难等问题,对核信号进行分析将会费时费力。
通过信号发生器输出的常规信号来模拟测量、分析核信号,调试对核信号进行处理的插件(如线性放大器、单道脉冲幅度分析器、模拟展宽器等)并分析其性能,这就解决了核物理实验在硬件上的难题了,给学习核知识、实验室研究等带来巨大便利。
在有关电参量的测量中,我们需要用到信号源,而信号发生器则为我们提供了在测量中所需的信号源,它可以产生方波、三角波、锯齿波、正负脉冲信号、不同频率的正弦信号、调幅信号、调频信号和随机信号等,其输出信号的幅值也可以按需要进行调节。
传统信号发生器种类繁多,价格昂贵,而且仪器功能固定单一,不具备用户对仪器进行定义及编程的功能,一个传统实验室很难同时拥有多类信号发生器,然而,基于虚拟仪器技术的实验室则能够实现这一要求。
设计一个虚拟信号发生器首先要进行前面板的设计,前面板的设计主要需要考虑到所设计的信号发生器要实现什么功能,再根据这些功能,在控件选板中选择相应的控件,放在前面板相应的位置上,其摆放也有一定的讲究,在函数选板中选择相应的函数,由于程序不是只执行一次,所以要涉及到循环结构,所设计的信号发生器程序用到的循环结构有while循环结构、条件结构。
程序调试成功后就完成了一个虚拟信号发生器的设计。
在常规信号发生器中可以产生4种信号,分别是正弦波、方波、三角波以及锯齿波,另外还可以对信号添加一定的白噪声,并在前面板上设置了相应的可以调节的参数,如频率、幅度、偏移量及方波的占空比等。