虚拟仪器软件LabVIEW
虚拟仪器Labview使用教程
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参考号 LabVIEW对文件、目录、设备等操作
都需要一个参考号标示，这个子模板包
括各类参考号。
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装饰
用于对前面板进行装饰的各种图形对象。
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从文件系 调用存储在文件中的控件。
统选择控
件
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用户控制 把控件放在\National
Instruments\LabVIEW 7.0\user目
仲恺农业工程学院
虚拟仪器技术及应用
自动化学院 吴卓葵
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仲恺农业工程学院
2 虚拟仪器软件开发平台
2
2 虚拟仪器软件开发平台
2.2 LabVIEW编程初步
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2.2 LabVIEW编程初步
2.2.1 LabVIEW的基本VI介绍
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1. 基本VI的组成 （1）LabVIEW中开发的应用程序称为虚拟仪器 （Virtual Instruments）程序，简称VI，文件扩展 名为.vi。 （2）VI示例
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2.2.3 LabVIEW的模板
在LabVIEW的开发环境中，程序的创建主要依靠 三个模板：
1.工具模板（Tools Palette） 2.控件模板（Controls Palette） 3.函数模板（Funtions Palette）
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1. 工具模板（Tools Palette） （1）认识工具模板
a.前面板（Front Panel）是图形化的用户界面，可以形 象地描述为真实仪器的面板。
例如：求两个数的和与差
前面板
框图程序
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①前面板（Front Panel）
b.前面板（Front Panel）上有两类控件： I.一类是用于用户输入的控件，称为控制型控件（Control）； II.另一类是用于显示输出的控件，称为指示型控件(Indicator）。
虚拟仪器LabVIEW实验报告
虚拟仪器L a b V I E W实验报告(总7页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--现代仪器设计LabVIEW实验报告实验内容：1.熟悉LabView软件操作方法2.了解LabView的一般编程方法3.虚拟信号发生器制作1.熟悉LabView软件操作方法虚拟仪器（virtual instrumention）是基于计算机的仪器。
虚拟仪器主要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。
虚拟仪器的研究中涉及的基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。
LabVIEW（Laboratory Virtual instrument Engineering）是一种图形化的编程语言，它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。
利用它可以方便地建立自己的虚拟仪器，其图形化的界面使得编程及使用过程基本上不写程序代码，取而代之的是流程图。
前面板的设计需用控制模板。
控制模板（Control Palette）用来给前面板设置各种所需的输出显示对象和输入控制对象。
每个图标代表一类子模板。
可以在前面板的空白处，点击鼠标右键，以弹出控制模板。
程序框图的设计需用功能模板。
功能模板(Functions Palette)是创建流程图程序的工具，只有打开了流程图程序窗口，才能出现功能模板。
功能模板该模板上的每一个顶层图标都表示一个子模板。
可以点击“窗口”—“显示程序框图”打开，也可以在流程图程序窗口的空白处点击鼠标右键以弹出功能模板。
流程图上的每一个对象都带有自己的连线端子，连线将构成对象之间的数据通道。
不是几何意义上的连线，因此并非任意两个端子间都可连线，连线类似于普通程序中的赋值。
数据单向流动，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。
使用LabVIEW进行模拟和仿真
使用LabVIEW进行模拟和仿真LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一种广泛应用于虚拟仪器技术的开发环境和程序设计语言。
利用LabVIEW，工程师和科学家可以利用图形化界面，快速开发出可靠的控制、测量和数据采集系统。
除了用于硬件控制和数据采集，LabVIEW还可以用于模拟和仿真，为系统设计和验证提供支持。
一、LabVIEW的基本概念LabVIEW使用基于图形的编程语言——G语言，使得用户能够通过简单地在屏幕上拖拽和连接不同的函数模块，来完成各种任务。
用户可以创建自定义的虚拟仪器界面，来模拟和仿真实际系统的行为。
LabVIEW提供了丰富的功能，包括数据采集、信号处理、控制逻辑等。
用户可以从库中选择适当的函数模块，拖拽到程序框图中，然后通过连接线将其组合在一起。
这种视觉化的方法，使得程序的开发变得直观和易于理解。
二、LabVIEW的模拟功能LabVIEW具有强大的模拟功能，用户可以通过构建合适的模型，模拟出实际系统的行为。
LabVIEW支持各种不同的模拟方法，包括数学模型、物理模型、电路模型等。
在LabVIEW中，用户可以使用数学函数和运算符，来构建数学模型。
通过输入合适的参数，用户可以模拟出各种不同的数学运算，如傅里叶变换、微分方程求解、积分等。
这使得用户能够更好地理解系统的行为，预测系统的响应。
另外，LabVIEW还提供了专门的工具箱，如信号处理、控制系统、通信等，用户可以利用这些工具箱，按照实际需求进行模拟和仿真。
这些工具箱提供了各种不同的函数模块，便于用户构建各种复杂的模型。
三、LabVIEW的仿真功能除了模拟功能，LabVIEW还具有强大的仿真能力。
用户可以根据实际系统的特性，构建相应的仿真模型，并对其进行仿真验证。
LabVIEW提供了各种不同的仿真方法，如时域仿真、频域仿真等。
在LabVIEW中，用户可以通过输入系统的物理参数和初始条件，构建相应的物理模型。
如何利用LabVIEW进行虚拟仪器设计和仿真
如何利用LabVIEW进行虚拟仪器设计和仿真利用LabVIEW进行虚拟仪器设计和仿真LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一种集数据采集、信号处理、仪器控制和虚拟仪器设计于一身的集成开发环境，广泛应用于各个领域的工程实验和测试中。
本文将介绍如何利用LabVIEW进行虚拟仪器设计和仿真，并提供一些实际案例来说明其应用价值。
一、LabVIEW介绍LabVIEW是由美国国家仪器公司（National Instruments, NI）于1986年推出的一种图形化编程语言。
与传统的文本编程语言相比，LabVIEW通过将函数块拖拽到界面上并进行连接来组成程序，使得程序的开发更加直观、易于理解。
LabVIEW提供了丰富的工具箱和函数库，可用于数据采集、信号处理、仪器控制和用户界面设计等方面。
二、虚拟仪器设计虚拟仪器是指利用计算机软件和硬件模拟真实仪器的功能。
利用LabVIEW可以轻松地设计各种虚拟仪器，如示波器、信号发生器、频谱分析仪等，用于实现数据采集和信号处理等功能。
LabVIEW提供了众多的仪器模拟器和控件，用户只需简单地拖拽和配置这些组件，即可实现一个功能完备的虚拟仪器。
三、虚拟仪器仿真利用LabVIEW进行虚拟仪器仿真可以帮助用户在设计阶段快速验证算法和性能，并且可以方便地进行多种参数的调整和测试。
LabVIEW提供了灵活且强大的仿真工具，用户可以根据需要配置仿真场景、定义仿真信号和操作流程，并通过动态调整参数和监测仿真结果来完成虚拟仪器的性能评估。
四、LabVIEW在工程实践中的应用1. 数据采集和处理利用LabVIEW可以方便地搭建数据采集系统，并通过各种传感器和硬件设备获取实时数据。
同时，LabVIEW提供了丰富的信号处理函数和算法，可以对采集的数据进行滤波、降噪、频谱分析等处理，从而提取出有效信息。
2. 仪器控制和自动化LabVIEW支持与各类仪器设备的通讯和控制，可以通过GPIB、USB、Ethernet等接口与仪器进行连接，并通过LabVIEW编写程序来实现仪器的自动化控制。
利用LabVIEW进行仪器控制与测量
利用LabVIEW进行仪器控制与测量LabVIEW是一款强大的图形化编程软件，广泛应用于仪器控制与测量领域。
它提供了丰富的工具和函数库，帮助工程师们实现高效可靠的仪器控制和测量任务。
本文将介绍如何利用LabVIEW进行仪器控制与测量，并分享一些实用的技巧和经验。
一、LabVIEW简介LabVIEW是由美国国家仪器公司（National Instruments，简称NI）开发的一款虚拟仪器编程环境。
它基于图形化编程思想，通过将各种仪器的控制命令和测量数据进行图像化的表示和连接，实现仪器的自动化控制和数据处理。
二、仪器连接与配置在使用LabVIEW进行仪器控制之前，首先需要确保仪器与计算机正确连接，并进行相应的配置。
LabVIEW支持各种通信接口，如GPIB、USB、以太网等，根据所使用的仪器接口，选择相应的硬件适配器并进行驱动程序的安装。
在LabVIEW开发环境中，选择适当的仪器控制器件和相应的驱动程序，并进行配置。
LabVIEW提供了一系列的仪器驱动程序，可以根据具体的仪器型号进行选择和安装，以确保与仪器的正常通信。
三、仪器控制程序设计1. 创建仪器控制 VI在LabVIEW中，一个程序被称为虚拟仪器（VI，Virtual Instrument）。
要创建一个仪器控制程序，首先打开LabVIEW开发环境，点击“新建”按钮，选择“空VI”创建一个新的虚拟仪器。
2. 编写程序代码在LabVIEW的开发环境中，程序代码被称为控件和功能块，通过将这些控件和功能块进行图形化的连接，实现仪器的控制和测量。
可以根据需要在界面上拖拽控件，如按钮、滑块、图表等，并通过功能块的参数设置来实现具体的仪器控制和测量任务。
3. 数据采集与处理LabVIEW提供了丰富的数据采集和处理函数库，可以方便地进行数据采集、数据存储、数据处理和数据分析等操作。
可以根据需求选择合适的函数，并将其与仪器控制程序进行连接，实现数据的自动采集和处理。
精通LabVIEW虚拟仪器程序设计
精通LabVIEW虚拟仪器程序设计LabVIEW是一种图形化编程语言，它广泛应用于虚拟仪器的设计和开发。
精通LabVIEW虚拟仪器程序设计，需要对LabVIEW的基本概念、编程环境、编程技巧以及高级功能有深入的理解和实践。
LabVIEW基础首先，了解LabVIEW的基本概念是至关重要的。
LabVIEW使用图形化编程，与传统的文本编程语言不同，它通过图形化的“块图”来表示程序的逻辑。
LabVIEW的编程元素包括函数、控件、指示器、数组、簇等。
编程环境LabVIEW的编程环境主要由前面板（Front Panel）和块图（Block Diagram）组成。
前面板用于设计用户界面，块图用于编写程序逻辑。
熟悉这些界面元素和环境设置是精通LabVIEW的第一步。
编程技巧1. 结构化编程：使用循环结构、条件结构和事件结构来组织代码，使程序更加模块化和易于维护。
2. 数据流编程：LabVIEW支持数据流编程，这意味着数据的流动决定了程序的执行顺序。
3. 数组和簇：掌握数组和簇的使用，可以有效地处理大量数据和复杂的数据结构。
4. 错误处理：学会使用错误处理结构来增强程序的健壮性。
高级功能1. 多线程：LabVIEW支持多线程编程，可以利用多核处理器的计算能力。
2. 动态调用：使用动态调用可以创建更灵活的程序，适应不同的运行时需求。
3. 信号处理：LabVIEW提供了丰富的信号处理工具，包括滤波器设计、频谱分析等。
4. 仪器控制：LabVIEW可以与多种仪器进行通信，实现自动化测试和数据采集。
实践应用精通LabVIEW不仅仅是理论知识的学习，更重要的是将这些知识应用到实践中。
以下是一些实践应用的建议：1. 项目实践：通过参与实际的LabVIEW项目，可以加深对LabVIEW编程的理解。
2. 案例学习：研究现有的LabVIEW程序，了解其设计思路和实现方法。
3. 社区交流：加入LabVIEW开发者社区，与其他开发者交流经验，获取新的思路和解决方案。
虚拟仪器软件Labview和数据采集
现代经济信息虚拟仪器软件Labview和数据采集武 睿 太原理工大学 山西省国新能源发展集团有限公司摘要：Labview是一个在全球范围内都十分有名的虚拟仪器开发系统。
Labview与Fortran、C语言这类传统的编程语言相较而言，具有编写灵活、简单、易于掌握的优点。
本文将阐述Labview的开发环境，以及结合USB9100ms数据采集卡来对Labview如何采集数据进行介绍。
关键词：虚拟仪器软件；Labview；数据采集中图分类号：TP274.2 文献识别码：A 文章编号：1001-828X(2017)019-0330-02Labview属于基于C语言(图形编辑语言)的实验室虚拟仪器集成环境，由美国国家仪器公司于上世纪研制开发而成，拥有包括数据采集、函数数值运算、输入/输出控制、信号生成、信号处理、图像获取、图像处理、图像传输等等一系列十分强大的功能。
Labview使用的图形语言(各种连线、图形符号、图标等)G语言，与编程利用的传统文本语言相比的话，因为界面都是大家非常熟悉的波形图、旋钮、开关等，因此显得更加的直观友好，属于直觉式的图形程序语言。
如Fortran、C语言等传统编程语言，需要工程人员拥有非常丰富的编程经验，才能将其用于虚拟仪器控制，才能将工程人员拥有的与仪器和应用的知识转变成为计算机上的程序代码，才能形成程序测试。
但是对于Labview而言，并不需要工程人员有太多的编程经验，只需要工程人员用直觉的方式来建立前面板方块图程序和人机界面，编程过程就算完成了。
这样一来，那些并没有太多编程经验的工程师们，就能够把更多的精力投注到实验的测试中，而不是繁重的文字编码。
Labview的执行顺序，是按照方块图间数据的传递来决定的，而不是像传统的编程语言那样，必须要逐行地执行，因此工程人员能够利用Labview设计出多个程序可以同时执行的流程图。
一、Labview的开发环境Labview的开发环境可以分为图标/连接端口、框图程序和前面板三个部分。
使用LabVIEW进行模拟仿真和建模
使用LabVIEW进行模拟仿真和建模LabVIEW是一种强大的虚拟仪器平台，可用于模拟仿真和建模。
它提供了一种直观且灵活的方式，使工程师和科学家能够设计和测试各种系统，从而加速产品开发和研究过程。
本文将介绍如何使用LabVIEW进行模拟仿真和建模。
一、LabVIEW简介LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一种基于图形化编程语言G（G语言）的开发环境。
通过将函数块拖放到工作区并连接它们，用户可以创建功能强大的虚拟仪器和应用程序。
LabVIEW提供了丰富的工具和功能，适用于各种领域，如控制系统、信号处理、数据分析等。
二、LabVIEW的模拟仿真功能LabVIEW具有强大的模拟仿真功能，可以模拟各种物理现象和系统行为。
通过构建数学模型，并将其转化为LabVIEW代码，用户可以模拟和分析从简单电路到复杂系统的各种问题。
1. 建立模型在LabVIEW中，可以使用信号生成器、函数生成器、样条插值等工具建立数学模型。
通过选择适当的工具和建模方法，可以准确地描述系统的特性和行为。
2. 设置参数LabVIEW允许用户在模拟仿真过程中灵活地设置参数。
用户可以使用调节器、控件等工具来改变模型的输入，观察系统的响应，并进行进一步的分析。
3. 进行仿真完成模型的建立和参数设置后，用户可以通过LabVIEW的仿真模块进行仿真。
仿真模块提供了多种仿真方法，如时间域仿真、频域仿真和多体动力学仿真等。
用户可以根据需要选择适当的仿真方法，并进行仿真分析。
4. 分析结果LabVIEW提供了丰富的数据分析工具，可以对仿真结果进行详细的分析。
用户可以绘制波形图、频谱图、功率谱图等，以可视化的方式展示仿真结果。
同时，LabVIEW还支持数据导出功能，可将结果导出为Excel、文本等格式，便于进一步的处理和分析。
三、LabVIEW的建模功能除了模拟仿真，LabVIEW还具有强大的建模功能。
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2）虚拟仪器的性价比高
一方面，虚拟仪器能同时对多个参数进行实时高效的
测量，同时，由于信号的传送和数据的处理几乎都是靠
数字信号或软件来实现的，所以还大大降低了环境干扰 和系统误差的影响。
另一方面，用户也可以随时根据需要调整虚拟仪器的
功能，这缩短了仪器在改变测量对象时的更新周期。此
外，采用虚拟仪器还可以减少测试系统的硬件环节，从
虚拟仪器的软件可以分为几个层次，其中包括仪器驱动 程序、应用程序和软面板程序。
虚拟仪器软件结构
应用软件 包括 两方面程序
实现虚拟面板功能的前面板软件程序 定义测试功能的流程图软件程序 I/O接口仪器驱动程序 功能：完成特定外部硬件设备的扩展、驱动与通信
虚拟仪器软件的典型单元模块
虚拟仪器的核心是软件，其软件模块主要由硬件板卡驱动模块， 信号分析模块和仪器表头显示模块三类软件模块组成 硬件板卡驱动模块：通常由硬件板卡制造商提供，直接在其提 供的DLL或ActiveX基础上开发就可以了 信号分析模块：功能主要是完成各种数学运算 仪器表头显示模块 ：仪表显示常用的软件仪表盘显示模块
理能力，因此，借助于一台通用数据采集系统（或板
卡），用户就可以通过软件构造几乎任意功能的仪器。
4）虚拟仪器具有良好的人机界面
在虚拟仪器中，测量结果是通过软
件在计算机显示器上生成的，与传统仪 器面板相似的图形界面由软面板来实现。 因此，用户可根据自己的爱好，通过编 制软件来定义他所喜爱的面板形式。
5）扩展性强
而降低系统的开发成本和维护成本，因此，使用虚拟仪 器比传统仪器更经济。
3）虚拟仪器的出现缩小了仪器厂商与用户之间
的距离
虚拟仪器使得用户能够根据自已的需要定义仪器功 能，而不像传统仪器那样，受到仪器厂商的限制，出现 厂商提供的仪器功能与用户要求不相符合的情况。利用 虚拟仪器，用户可以组建更好的测试系统，并且更容易 增强系统的功能。由于PC机能提供远胜于仪器内部的处
虚拟仪器采用计算机开放体系结构来取代传统的单机测量仪器显示功能模拟传统仪器的控制面板 以各种形式输出检测结果 由I/O接口设备完成信号的采集、测量与调理 用软件实现信号数据的运算、分析、处理
虚拟仪器的特点
1）软件是虚拟仪器的核心
虚拟仪器的硬件确立后，它的功能主要是通 过软件来实现的，软件在虚拟仪器中具有重要的 地位。美国国家仪器公司（NI）就曾提出一个 著名的口号：“软件就是仪器”。
虚拟仪器的基本结构
虚拟仪器由仪器物理硬件、硬件接口和计算机上运行的虚拟仪器软件三部 分构成，如图4-7所示。虚拟仪器的软件是核心、关键部分，用于实现对仪器 硬件通信和控制，对信号进行分析处理，对结果表达和输出。
硬件功能模块构成方式
VXI系统：是以VXI标准总线仪器为计算机为硬件平台组成的测
试系统。 串口系统：是以RS232标准串行总线仪器与计算机为硬件平台 组成的测试系统。 现场总线系统：是以FieldBus标准总线仪器与计算机为硬件平 台组成的测试系统
PC-DAQ测试系统：是以数据采集卡、信调理电路及计算机 为仪器硬件平台组成的测试系统 DAQ卡与计算机及软件组成虚拟测试仪器的一般方式如图
GPIB系统：是以GPIB标准总线仪器与计算机为硬件平台组 成的测试系统。
利用GPIB设备与计算机组成的虚拟仪器系统一般有串行联接(如下 图(a)所示)、星型联接(如下图(b)所示)和混合联接三种方法。
(a) GPIB设备的串行连接
(b) GPIB设备的并行连接
虚拟仪器的软件
在虚拟仪器系统中，硬件仅仅是解决信号的输入／输出
问题的方法和软件赖以生存、运行的物理环境，软件才 是整个仪器的核心构件，任何使用者只要通过调整或修 改仪器的软件，便可方便地改变和增减仪器的功能和规 模，甚至仪器的性质。在很大程度上，虚拟仪器系统能 否成功地运行，就取决于虚拟仪器的软件。
用户根据需要由应用软件来定义仪器的功能，而不是厂家定义 提高仪器性能或构造新仪器功能，由用户通过改变软件来实现 研制周期较传统仪器大为缩短 虚拟仪器采用计算机开放体系结构来取代传统的单机测量仪器 虚拟仪器开放、灵活、可与计算机同步发展，可与网络及其它 周边设备互联 “虚拟仪器的关键是软件——软件即仪器”
如和VXI总线或现场总线等的接口能力。此外，还可
以将虚拟仪器接入网络，如Internet等，以实现对现场生 产的监控和管理。
7）虚拟仪器的软、硬件都具有开放性、模块化、
可重复使用及互换性等特点。因此，用户可以根
据自己的需要灵活组合，大大提高了使用效率， 减少了投资。
虚拟仪器与传统仪器的区别
在通用硬件平台上，软件取代传统仪器的硬件实现仪器的功能
计算机测控系统
—— 虚拟仪器软件LabVIEW
李江全
石河子大学机电学院电气工程系 2009年11月
虚拟仪器概述
虚拟仪器发展
National Instrument公司提出的计算机虚拟仪器
虚拟仪器 Virtual Instrument
简称VI
虚拟仪器的概念1 ：
用软件构造的，“看得见、摸不着、断电即逝”，既是 PC机又是仪器的“仪器”又称为“虚拟仪器”。 包含实际仪器使用、操作信息的软件与PC机结合构成的仪 器，就称之为虚拟仪器。 或者说，虚拟仪器是指具有虚拟仪器面板的PC机仪器，它 由PC机、一系列功能化硬件模块和控制软件组成。
虚拟仪器的概念2： 虚拟仪器就是以通用计算机为核心的硬件平台上，由用户设计定 义、具有虚拟面板、测试功能有测试软件实现的一种计算机 仪器系统。 PC机＋仪器板卡＋应用软件构成计算机虚拟仪器
虚拟含义两方面
一方面：虚拟仪器的面板是虚拟的;
另一方面：虚拟仪器测量功能由软件编程来实现的。
计算机就是仪器，软件就是仪器
NI的软、硬件工具使得工程师和科学家不再局限 于当前的技术。得益于NI软件的灵活性，只需更新用 户的计算机或测量硬件，就能以最少的硬件投资和极 少的、甚至无需软件上的升级即可改进用户的整个系
统。在利用最新科技的时候，用户可以把它们集成到
现有的测量设备，最终以较少的成本加速产品上市的 时间。
6）虚拟仪器具有和其它设备互联的能力