虚拟仪器LabVIEW的发展与应用
第1章 LabVIEW概述
Web发布工具
高级 选项
用于创建HTML文件和嵌入式VI前面板图像
包括批量编辑、错误代码编辑、编辑选板、导入导出字 符串等功能 多种选项设置
7．“窗口”菜单
表1-7
选 项
工具菜单功能列表
功 能
显示程序框图/显示前面板 左右两栏显示 上下两栏显示 最大化窗口 全部窗口
显示出对应程序的程序框图/前面板 在屏幕上分左右两栏显示前面板和程序框图 在屏幕上分上下两栏显示前面板和程序框图 使对应窗口最大化 点击后显示当前打开的全部文件的类型、文件名、路径等
VI修订历史
运行时菜单 查找和替换 显示搜索结果
编辑当前VI的修定历史
编辑运行时菜单。定制用户需要的选单项 查找或替换选中的对象 显示搜索的结果
3．“查看”菜单
表1-3
选 项 打开控件选板 打开函数选板 打开工具选板 查看错误列表 查看VI层次结构 查看LabVIEW类层次结构 查看选中子VI的调用关系 打开类浏览器 打开ActiveX属性列表窗口 打开LabVIEW 8.5的启动窗口 打开导航窗口 显示工具栏选项 控件选板 函数选板 工具选板 错误列表 VI层次结构 LabVIEW类层次结构 浏览关系 类浏览器 ActiveX属性浏览器 启动窗口 导航窗口 工具栏
1.1 LabVIEW的起源与发展
LabVIEW的全称为Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench（实 验室虚拟仪器集成环境），是由美国国家 仪器公司（National Instruments，NI） 创立的一种功能强大而又灵活的仪器和分 析软件应用开发工具。
1.5.4 LabVIEW帮助系统
图1-16
虚拟仪器发展历程
虚拟仪器发展历程虚拟仪器（Virtual Instrumentation）是指利用计算机技术和软件编程技巧来实现仪器仪表功能的一种技术。
它可以替代传统的实体仪器，使仪器的功能更加灵活、易用、可扩展。
虚拟仪器的发展历程可以追溯到20世纪80年代中后期。
在过去，仪器仪表通常是由硬件和固定功能的嵌入式软件组成的，定制化程度高，开发和维护成本较高。
然而，随着个人计算机的普及和计算机技术的发展，人们开始意识到利用计算机来实现仪器功能的潜力。
虚拟仪器的发展可以追溯到计算机的发展。
20世纪80年代，计算机的性能开始提升，运算速度和存储容量大大增加。
这为虚拟仪器的开发提供了足够的硬件基础。
在20世纪90年代，虚拟仪器的概念逐渐成型。
美国国家仪器公司（National Instruments）成为虚拟仪器的领军者。
他们开发了一种名为LabVIEW的软件平台，实现了虚拟仪器的开发与使用。
LabVIEW可以通过简单易用的图形化界面进行编程，将各种仪器功能抽象为可编程的模块，用户可以通过拖拽和连接模块来实现各种功能。
这种创新的方式大大简化了虚拟仪器的开发过程，降低了开发门槛。
随着计算机硬件的不断发展，虚拟仪器在20世纪90年代末和21世纪初迅速流行起来。
越来越多的科研机构、企业和教育机构开始采用虚拟仪器来替代传统仪器。
与传统仪器相比，虚拟仪器有以下几个优势：首先，虚拟仪器具有灵活性。
通过软件编程，用户可以自定义仪器的功能，实现不同的实验需求。
虚拟仪器的功能不再受限于硬件，而是由软件来实现，因此具有更大的灵活性。
其次，虚拟仪器易于使用。
传统仪器通常需要熟练掌握专业知识才能操作，而虚拟仪器使用图形化界面，对用户更加友好。
用户可以通过简单的拖拽、连接和配置来实现各种功能。
这大大降低了使用门槛，使虚拟仪器更加易于上手。
再次，虚拟仪器可扩展性强。
在虚拟仪器平台上，用户可以根据需要添加新的模块和功能。
这样，虚拟仪器可以随着科研工作或实验需求的变化而不断扩展和升级。
虚拟仪器课程论文-LabVIEW的发展历史、研究现状及其展望
课程名称: 虚拟仪器学院: 机电工程学院专业: 仪器仪表工程姓名: 刘@学号: 4 2论文介绍：经过一学期的虚拟仪器学习，对LabVIEW的使用有了更深入的了解，有很多思维和方法在今后的学习中值得借用，在此感谢万老师的辛勤付出。
本论文主要论点：LabVIEW的发展历史、研究现状及其展望，并分析与其它平台的比较优势，本人测控专业且目前研究方向主要涉及到FPGA的应用，所以文章分析了LabVIEW与MATLAB和FPGA(现场可编程门阵列)等平台的融合，并在此基础上分析LabVIEW最新的应用实例，最后做出总结与展望。
0.引言随着计算机技术、大规模集成电路技术和通讯技术的飞速发展，仪器技术领域发生了巨人的变化，美国于1986 年首先提出基于计算机技术的虚拟仪器(Virtual lnstruments 简称Ⅵ)的概念，把虚拟测试技术带入新的发展时期，随后研制和推出了基于多种总线系统的虚拟仪器。
虚拟仪器就是在通用计算机上加上软件和硬件，使得使用者在操作这台计算机时，就好象在操作一台自己设计的专用的传统电子仪器。
它可代替传统的测量仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器、频谱分析仪等；可集成于自动控制、工业控制系统；可自由构建成专有仪器系统。
它由计算机、应用软件和仪器硬件组成。
无论哪种虚拟仪器系统, 都是将仪器硬件搭载到笔记本电脑、台式PC或工作站等各种计算机平台(甚至可以是掌上电脑) 上，加上应用软件而构成的[1]。
虚拟仪器通过软件将计算机硬件资源与仪器硬件有机的融合为一体，从而把计算机强大的计算处理能力和仪器硬件的测量、控制能力结合在一起，大大缩小了仪器硬件的成本和体积，并通过软件实现对数据的显示、存储以及分析处理。
1.虚拟仪器发展历史及现状LabVIEW( Laboratory Virtual Instrument Engineering Work bench，实验室虚拟仪器工程平台) 是由美国NI公司( National Instruments ，国家仪器公司) 创立的一个功能强大而又灵活的仪器和分析软件应用开发工具，在实验测量、工业自动化和数据分析领域有着重要作用。
LabVIEW与虚拟仪器技术的结合应用
LabVIEW与虚拟仪器技术的结合应用概述虚拟仪器技术，作为一种新颖的测试技术，已经在各个领域得到广泛应用。
LabVIEW作为一种功能强大的虚拟仪器编程环境，为开发者提供了丰富的工具和功能，使其可以轻松地开发出各种虚拟仪器应用。
本文将探讨LabVIEW与虚拟仪器技术的结合应用，以及该应用在各个领域的优势和前景。
LabVIEW简介LabVIEW全称Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench，是由美国国家仪器公司（NI）开发的一种虚拟仪器编程语言和开发环境。
其独特之处在于采用了图形化的编程方式，称为G和数据流编程语言。
LabVIEW提供了一组图形化的函数和控件，可以通过拖拽和连接这些函数和控件来构建虚拟仪器应用程序。
通过LabVIEW，开发人员可以方便地进行数据采集、信号处理、仪器控制和数据分析等操作。
LabVIEW与虚拟仪器技术的结合虚拟仪器技术的基本原理是通过软件模拟硬件仪器的功能，从而实现仪器测试和控制。
而LabVIEW作为一种虚拟仪器编程环境，则提供了强大的工具和功能，使其能够与各种硬件设备和传感器进行无缝集成。
通过LabVIEW，开发者可以快速构建出虚拟仪器应用，实现复杂的信号采集、分析和控制等功能。
在实际应用方面，LabVIEW与虚拟仪器技术的结合非常广泛。
以科学实验为例，传统的实验通常需要通过一系列的硬件设备进行数据采集和控制，而且往往需要人工干预。
而通过LabVIEW，开发人员可以设计出一个虚拟仪器应用，将所有的数据采集和控制都交给LabVIEW来完成。
同时，LabVIEW还提供了丰富的数据处理和分析功能，可以自动化地完成一系列实验操作，大大提高了实验的效率和精度。
在工业自动化和控制方面，LabVIEW也发挥着重要的作用。
传统的工业自动化系统通常需要安装各种硬件设备和传感器，并使用专门的控制器进行控制。
而LabVIEW可以将这些硬件设备和传感器的功能模拟出来，并通过虚拟仪器应用来完成控制操作。
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。
LabVIEW在制造业中的应用
LabVIEW在制造业中的应用LabVIEW是一种基于图形化编程的软件开发环境，被广泛应用于各个领域，尤其在制造业中发挥着重要的作用。
本文将介绍LabVIEW在制造业中的应用，并探讨其优势和挑战。
第一部分：LabVIEW简介及其在制造业中的优势LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是由美国国家仪器公司（National Instruments）开发的一款集成开发环境。
它通过图形化编程语言G语言（G Programming Language）实现了快速、灵活的系统设计与开发。
1. 实时数据采集与控制：作为一种功能强大的虚拟仪器平台，LabVIEW可以通过各种硬件模块实时采集和处理传感器数据，或者控制执行器行为。
在制造业中，LabVIEW可以用于监测生产线上的温度、压力、流量等关键参数，并根据预设条件进行相应的控制，实现自动化生产。
2. 可视化系统设计与开发：LabVIEW采用图形化编程语言，使得系统设计者能够直观地构建数据流图。
通过拖拽和连接各种功能模块，用户可以自由地定义数据采集、分析、处理和显示的流程。
这种可视化编程方式使得制造业工程师和技术人员更易于理解和调试系统，提高了开发效率。
3. 多样化的硬件支持：LabVIEW支持众多的硬件设备，包括各类传感器、执行器和通信接口等。
这使得制造业企业可以简单地将LabVIEW与现有硬件集成，无需大规模改造设备。
同时，LabVIEW也支持与其他软件系统的无缝对接，方便企业实现信息的共享与传递。
第二部分：LabVIEW在制造业中的应用案例以下是一些LabVIEW在制造业中的典型应用案例，将展示其在提高生产效率、质量控制和故障诊断等方面发挥的重要作用。
1. 生产过程监测与优化：LabVIEW可以实时采集并监测生产线上的各个参数，如温度、压力和振动等。
通过对这些数据进行分析与比对，制造企业可以发现潜在的问题，及时调整生产参数以提高产品质量和生产效率。
LabVIEW中的虚拟仪器开发
LabVIEW中的虚拟仪器开发LabVIEW是一款强大的虚拟仪器开发平台，广泛应用于行业中的测试、测量和控制领域。
通过LabVIEW，工程师们可以方便地创建各种虚拟仪器，以满足不同的测试需求。
本文将介绍LabVIEW中虚拟仪器开发的基本概念、功能和应用实例，以及其在工程实践中的重要性。
一、LabVIEW虚拟仪器的基本概念虚拟仪器是一种软件定义的仪器，它通过计算机技术模拟传统硬件仪器的功能和操作。
虚拟仪器在测试和测量中具有许多优点，包括灵活性、可重用性和成本效益。
LabVIEW作为一种虚拟仪器开发工具，提供了图形化的编程环境和丰富的函数库，使得开发者能够快速构建自己的虚拟仪器。
二、LabVIEW虚拟仪器的功能1. 数据采集和处理：LabVIEW提供了丰富的数据采集和处理功能，可以实时采集和处理各种类型的数据，如模拟信号、数字信号和图像。
2. 信号生成和输出：LabVIEW可以生成各种类型的信号，包括模拟信号、数字信号和波形信号，并通过合适的硬件接口进行输出。
3. 控制和自动化：LabVIEW支持实时控制和自动化功能，可以编写程序来控制外部设备和系统，并实现自动测试和调试。
4. 数据可视化：LabVIEW提供了强大的数据可视化功能，可以将采集到的数据以直观的方式显示出来，例如波形图、曲线图和柱状图等。
5. 与其他软件的集成：LabVIEW可以与其他软件和编程语言进行集成，如MATLAB、C、C++和Python等，提供更加丰富和灵活的开发环境。
三、LabVIEW虚拟仪器的应用实例1. 自动测试系统：LabVIEW可以用于构建自动测试系统，实现对产品进行快速准确的测试和评估。
例如，可以开发一个自动测试系统来测试电子产品的功能和性能指标。
2. 数据采集和分析：LabVIEW可以用于实时采集和分析各种类型的数据。
例如，可以使用LabVIEW采集天气数据、环境监测数据等，并进行分析和报告生成。
3. 控制和监控系统：LabVIEW可以用于控制和监控各种设备和系统。
基于LabVIEW的虚拟仪器设计与应用
基于LabVIEW的虚拟仪器设计与应用LabVIEW是一款由美国国家仪器公司（National Instruments）开发的图形化编程语言和集成开发环境，广泛应用于虚拟仪器设计与控制系统开发。
本文将介绍基于LabVIEW的虚拟仪器设计与应用，包括LabVIEW的特点、虚拟仪器设计原理、应用案例等内容。
1. LabVIEW简介LabVIEW全称Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench，是一种用于快速开发、测试和部署基于虚拟仪器的工程应用程序的软件系统。
LabVIEW以图形化编程为特色，用户可以通过拖拽、连接图形化元件来构建程序，而无需编写传统的文本代码。
这种直观的编程方式使得LabVIEW成为工程师和科学家们喜爱的工具之一。
2. LabVIEW的特点图形化编程：LabVIEW采用数据流图（Dataflow Diagram）作为编程范式，用户通过将各种函数模块进行连接来实现程序逻辑，直观清晰。
丰富的函数库：LabVIEW提供了丰富的函数库，涵盖了数据采集、信号处理、控制算法等各个领域，用户可以方便地调用这些函数来完成各种任务。
跨平台支持：LabVIEW支持多种操作系统，包括Windows、macOS和Linux，用户可以在不同平台上进行开发和部署。
3. 虚拟仪器设计原理虚拟仪器是指利用计算机软件和硬件模拟实际仪器的工作原理和功能，实现数据采集、处理和控制等功能。
基于LabVIEW的虚拟仪器设计主要包括以下几个步骤：界面设计：通过LabVIEW提供的界面设计工具，设计出符合用户需求的操作界面，包括按钮、滑动条、图表等元素。
数据采集：利用LabVIEW提供的数据采集模块，连接传感器或其他设备，实时采集数据并显示在界面上。
数据处理：通过LabVIEW内置的信号处理函数或自定义算法对采集到的数据进行处理，如滤波、傅里叶变换等。
控制算法：根据需求设计控制算法，并通过LabVIEW实现对实际设备的控制，如PID控制、状态机等。