虚拟仪器实验指导书
2023年LabVIEW虚拟仪器实验报告指导书
虚拟仪器试验指引书机械工程学院试验一Labview 根本操作1.试验目旳生疏LabVIEW 软件旳根本编程环境。
2.试验内容创立一种VI 程序，并将此程序保存为子VI。
此VI 要实现旳功能是：当输入发动转速时，通过肯定运算过程，输动身动机温度和汽车速度值。
3.试验环节（1）启动LabVIEW，创立一种VI。
（2）在前面板中放置一种温度计控件，并修改控件标签名为发动机温度和设立最大值为100。
该控件从“控件—典型—典型数值”子选项板中获得。
（3）按同样旳措施在前面板中放置一种仪表控件，并修改仪表控件旳标签名为汽车速度，标尺刻度范畴为0～150。
（4）按同样旳措施在前面板中放置一种数值输入控件，并修改控件标签名为发动机转速。
（5）从“窗口”下拉菜单中选择“显示程序窗口”切换到程序框图窗口。
（6）在程序窗口中创立乘法函数，该函数中函数选项板中旳“函数—编程—数值”子选项板中选择，并和发动机转速输入控件连线，为乘法函数创立一种常量，修改为图中所示值。
（7）按同样旳措施创立加法函数、平方根函数和除法函数，并按图中所示修改常量值和连好线。
（8）切换至前面板，在发动机转速控件中输入数值，点击运营按钮，运营VI 程序。
（9）修改图标为T/V 以表达该子VI 输出量为发动机温度和汽车速度，并保存为vi.vi。
4.试验成果前面板为：程序框图为：5、试验心得体会这次试验给了我们实践旳时机，虽然试验题目并不简单，但试验过程融合了我们学习旳方方面面旳学问，我们旳实践水平有了肯定限度旳提高，对labview 有了更加进一步旳结识，同步更加体会到实践对于理论学习旳推动作用，我们在理论学习时遇到旳某些问题，或许在实践时有更进一步旳结识。
Labview 是一种强大旳开发软件，肯定限度弥补了我们c 语言方面旳缺陷，可视化旳编程环境成为吸引我旳亮点所在。
试验二典型信号虚拟发生器1.试验目旳1、在理论学习旳根本上，通过本试验生疏正弦波、方波、三角波、锯齿波等几种典型信号旳波形和参数特性，生疏信号旳时域波形变化趋势。
虚拟仪器实验指导书
实验一 Labview软件VI的创建实验1.实验目的：（1）创建一个VI程序。
（2）创建一个VI程序模拟温度测量。
2.实验要求：（1）学会使用工具模板、控件模板、函数模板。
（2）了解控件的快捷菜单、属性。
学会如何使用帮助。
（3）理解不同的数据类型是通过颜色和线形来区分的。
3.实验器材：虚拟仪器综合实验平台（PC机等）4.实验内容及原理：虚拟仪器 (VI: Virtual Instrument) 是在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，测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。
虚拟仪器是以特定的软件支持取代相应功能的电子线路，用计算机完成传统仪器硬件的一部分乃至全部功能，它是以具备控制、处理分析能力的软件为核心的软仪器。
使用者在操作这台计算机时，就象在操作一台他自己设计的仪器一样。
利用Labview软件可以实现VI的设计。
创建一个VI程序模拟温度测量。
假设传感器输出电压与温度成正比。
例如，当温度为70°F时，传感器输出电压为0.7V。
本程序也可以用摄氏温度来代替华氏温度显示。
本程序用软件代替了DAQ数据采集卡。
在程序面板使用编程→数值→随机数（0到1)来仿真电压测量，然后把所测得的电压值转换成摄氏或华氏温度读数。
5.实验步骤：●选择文件 >> 新建VI，打开一个新的前面板。
假如已关闭了所有的VI，则在LabVIEW的对话框中选择新建VI。
注意：若控件面板不可见，可选择菜单察看 >> 控件选板，使控件面板可见。
也可以在前面板的空白区域内单击鼠标右键的方法弹出快捷菜单，使控件面板可见。
●在菜单新式 >> 数值中选择温度计（或Express >> 数值显示控件 >> 温度计），并置于前面板上。
●在文本标注框中敲入“温度计”后，在面板的任意处点一下。
注意：若在尚未输入文本内容时就在外部点了一下，则标注框会消失。
虚拟仪器指导书-中文版
Labview虚拟仪器应用实验实验一Labview软件的基本认识实验一、实验目的1、初步了解Labview软件的前面板程序与流程图程序2、初步了解调用控件和函数模块的方法二、设计步骤1、创建一个VI（1）、启动LABVIEW，在如图1-1所示的界面上点击菜单“文件>>新建VI”按钮。
图1-1 LABVIEW启动界面（2）、在图1-2所示的出现新建的空白VI子程序。
图1-2 “新建”的子程序（3）、在新创建的VI中，点击下拉菜单“文件”，选择“另存为…”，将VI命名为exp1.vi，并保存到E:\test目录下。
2、修改一个已存在的VI（1）在图1-1的界面上，点击“打开…”按钮，找到已经保存的空白VI，其路径为E:\measurement\exp1.vi（2）、从前面板开发窗口转到程序框图编辑窗口选择主菜单“窗口>>显示窗口”或者按“Ctrl+E”键（3）指示灯设计一①、前面板设计放入两个按钮和一个指示灯：执行点击鼠标右键“控件>>按钮与开关>>文件按钮和停止按钮”和“控件>>指示灯>>方形指示灯”操作，分别在按钮和指示灯上点击右键，选择“属性”,在弹出的对话框中将“标签”改为“控制按钮”，将“指示灯“的标签改为“显示灯”；如图1-3（a）所示。
（a）前面板（b）程序框图图1-3 指示灯显示界面②、程序框图的设计放入一个while结构：在后台程序窗口中右击出现“编程>>结构>>While循环”操作，按如图1-3（b）连线。
③、保存文件④、运行程序。
按下程序运行按钮后，操作控制按钮，观察指示灯变化情况。
应该当控制按钮按下时，灯亮，弹起时灯熄灭。
⑤、停止程序运行操作。
按下stop按钮。
⑥、右键单击控制按钮，选择“属性>>操作”中改变“按钮动作”，重复运行程序，比较按钮和灯的变化；（4）指示灯设计二在指示灯设计一的基础上进行添加①、前面板的设计放入一个布尔量控件执行“按钮与开关>>垂直摇杆开关”操作，在布尔量控件上点击右键，选择“属性”，在弹出的对话框中将其“标签”改为“开关1”。
实验指导书大学虚拟仪器课程
试验1 LabVIEW入门1 试验目旳（1）初步学会使用LabVIEW；（2）掌握创立自己旳VI。
2 试验任务（1）使用LabvIEW图表模式。
3 试验环节练习 1-1 使用三种图表模式目旳：查看VI 分别在三种模式下执行时图表旳显示。
1．建立前面板及流程图如下该程序中运用一种循环产生持续旳sin(i)函数值，并及时地在chart图表上显示出来，目前前面板上旳chart是一种strip，这是一种坐标式显示屏，与纸带式图表记录器相似。
每接受一种新数据，新数据就将显示在右侧，而原有数据移动到左侧图１－4 图表旳例子2．用鼠标选中chart,点击右键，可在迅速菜单中选择Advanced»Update Mode子菜单。
可以选择更换其他两种更新模式。
示波器模式是一种返回式旳显示屏，与示波器类似。
每接受一种新数据时，它就把新数据绘制在原有数据旳右侧。
当数据曲线抵达显示区旳右边缘时，VI 会删除所有图形，从左边缘重新开始绘制曲线。
示波器模式显然要快于条状图模式，由于它不会由于滚动产生溢出。
扫描模式更靠近于示波器模式，不过当数据曲线抵达显示区旳右边时，不会变成空白，而是会出现一种移动旳垂线，标识新数据旳开始，并当VI添加新数据时穿过整个显示区。
练习 1-1 结束。
4 试验汇报写出练习 1-1旳中旳环节要点，附上运行时旳前背面版图形。
试验2 程序构造1 试验目旳（1）学会使用LabVIEW中旳While循环；（2）学会使用LabVIEW中旳移位寄存器；（3）学会使用LabVIEW中旳For循环；（4）学会使用LabVIEW中旳CASE构造；（5）学会使用LabVIEW中旳次序构造；（6）学会使用LabVIEW中旳公式节点。
2 试验任务（1）建立一种While循环旳VI；（2）建立一种移位寄存器旳VI；（3）建立一种For 循环旳VI ；（4）建立一种CASE 构造旳VI ；（5）建立一种次序构造旳VI ；（6）建立一种有公式节点旳VI 。
虚拟仪器技术实验指导书
实验一熟悉编程环境与基本编程操作一、实验目的1.理解LabVIEW的运行机制，熟悉LabVIEW编程环境。
2.掌握基本编程操作，包括VI程序的创建、编辑、运行与调试。
3.理解LabVIEW模块化编程思想，掌握子VI的创建、编辑及调用。
二、实验内容及步骤1.基于“生成和显示”模板写一个类似于下图的正弦波发生器，要求频率和幅度可调。
2.写一个VI获取当前系统时间，并将其转换为字符串和浮点数，如下图所示。
3.写一个温度监测器，如下图所示，当温度超过报警上限，而且开启报警时，报警灯点亮。
温度值可以由随即数发生器产生。
分别用普通方式和高亮方式运行程序，体会数据流向。
4.在“3”的基础上，添加一个While循环和定时器，实现连续的温度采集监测。
利用子VI实现一个温度报警对话框，每当报警发生时就弹出该对话框，如下图所示，点击“知道了”按钮退出对话框。
四、实验报告要求1.简述实验目的和实验步骤，给出每个VI程序的前面板和程序框图。
2.谈谈你的收获与体会。
实验二数组、簇及波形输出一、实验目的1.掌握数组及簇的创建，数组及簇的函数运用。
2.理解Chart、Waveform Graph之间的区别，学会正确运用不同波形输出方式。
3.通过实验学会程序结构的运用。
二、实验内容及步骤1.利用For循环产生一个3×3的整数随机数数组，随机数要在0到100之间。
2.利用簇模拟汽车控制，如下图所示。
控制面板可以对显示面板中的参量进行控制。
油门控制转速，转速＝油门*100，档位控制时速,时速＝档位*40，油量随VI运行时间减少。
四、实验报告要求1.简述实验目的和实验步骤，给出每个VI程序的前面板和程序框图。
2.谈谈你的收获与体会。
实验三 测控系统理论基础实验一、 实验目的1. 学习使用Labview 数学分析信号处理工具箱。
2. 掌握数据分析与信号处理的原理及方法，学会利用拟合、插值、FFT 和数字滤波器。
二、实验内容及步骤1. 利用最小二乘法拟合曲线，因变量y 与自变量x 的关系表达为：假设猜测函数为： 2. 设计一VI ，产生一组等间隔随机数，并用Labview 插值函数构建插值曲线。
虚拟仪器技术实验指导书
2、设计一个虚拟比较功能检验仪，该检验仪能对输入的信号进行比较；
三、实验内容
1、设计一个铁—康铜热电偶非线性校正仪，该非线性校正仪能在(0－400)℃的温度范围内自动校正铁—康铜热电偶的非线性，所用公式如下：
2）设定3个数值型控件和开关型控件的属性，编写主程序main；
3）令y＝20.65，在(0-30)范围内输入x值，观察校验仪显示状态。将开关分别拨向“校验”和“不校验”观察校验仪显示状态；
四．实验总结
对实验中运用Labwindows/CVI编程经验进行总结，在实验报告中提交本实验所编写的程序。
实验二基于LabVIEW的基础设计与应用
其中 ， ， ，
1）仪器面板上放置2个数字值控件和2个按钮；1个数值型控件为输入数值E，由用户键入铁—康铜热电偶的热电势值E的数值，另外1个数值型控件为显示输出值，显示对应热电势E的温度T；按钮用来启动校正和停止程序；
2）设定2个数值型控件和开关型控件的属性，编写主程序main；
3）检验输入热电势的值E＝0mV、5.268mV、10.777mV、16.325mV和21.846mV，校正仪应相应显示温度：T＝0℃、100℃、200℃、300℃、400℃
2、设计一个虚拟比较功能检验仪，该检验仪能对输入的信号进行比较：用户键入输入量x、参考量y；将x和y的值进行比较。当x<y则显示True，当x>=y则显示False；校验仪具有状态控制开关。校验仪有2种工作模式：“校验”和“不校验”；
1）仪器面板上放置3个数字值控件、1个开关型控件和2个按钮；2个数值型控件为输入数值，由用户分别键入输入量x和参考量y的数值，另外1个数值型控件为显示输出值，可显示“True”或“False”；开关型控件实现两种状态：“校验”和“不校验”的转换，当开关在“不校验”状态时，输出显示“No Result”；按钮用来启动校验和停止程序；
虚拟仪器设计试验指导书
虚拟仪器试验指导书注意：在试验之前，首先创建一个以自己名字命名的目录，所有的练习程序都保存到该目录中。
补充练习所生成的VI，以“EX＋练习序号.vi”命名，如EX01.vi等。
设计试验一作为作业完成并上交程序，上交作业的程序只要求完成试验要求中2.1要求的内容，试验要求中2.2的内容及设计试验二可以作为有兴趣的同学练习。
上交的文件以自己的名字命名。
试验1 创建VI试验目的：创建一个VI程序。
创建一个VI程序模拟温度测量。
假设传感器输出电压与温度成正比。
例如，当温度为70°F时，传感器输出电压为0.7V。
本程序也可以用摄氏温度来代替华氏温度显示。
本程序用软件代替了DAQ数据采集卡。
使用Demo Read V oltage子程序来仿真电压测量，然后把所测得的电压值转换成摄氏或华氏温度读数。
试验步骤：1.选择File>>New，打开一个新的前面板。
假如已关闭了所有的VI，则在LabVIEW的对话框中选择New VI。
注意：若控件面板不可见，可选择菜单Windows >> Show Control Palette，使控件面板可见。
也可以在前面板的空白区域内单击鼠标右键的方法弹出快捷菜单，使控件面板可见。
2.在菜单Control >> Numeric中选择Thermometer（温度计），并置于前面板上。
3.在文本标注框中敲入“温度计”后，在面板的任意处点一下。
注意：若在尚未输入文本内容时就在外部点了一下，则标注框会消失。
若要使标注框再次可见，在控件上用右手键弹出快捷菜单，选择Show >> Label。
4.修改温标范围，使之在0.0～100.0之间。
5.在前面板窗口中放入竖直开关控制。
6.在面板窗口的空白处点击鼠标键，然后弹出的Boolean子模板中选择Vertical Switch,在文本框中输入“温度值单位”,再点击鼠标键或者工具栏中的V按钮。
虚拟仪器实验指导书 - (新)
图４－２ Chart 和 Graph 的比较 显示的运行结果是一样的。但实现方法和过程不同。在流程图中可以看出，Chart 产生 在循环内，每得到一个数据点，就立刻显示一个。而 Graph 在循环之外，40 个数都产生之 后，跳出循环，然后一次显示出整个数据曲线。从运行过程可以清楚地看到这一点。 值得注意的还有 For 循环执行 40 次，产生的 40 个数据存储在一个数组中，这个数组创 建于 For 循环的边界上（使用自动索引功能） 。在 For 循环结束之后，该数组就将被传送到 外面的 Graph。仔细看流程图，穿过循环边界的连线在内、外两侧粗细不同，内侧表示浮点 数，外侧表示数组。 练习 3.3 创建簇 目的：学习创建簇、分解簇，再捆绑簇并且在另一个簇中显示其内容。
4
Boolean ON OFF È ¡ ± Ê Ö µ £ º ON ú Ð » µ ¶ ¯ × ÷ Latch When Pressed
æ » Ë ú Ê ý 2.0 1.5
1.0 0.5 0.0 0 50
图２－４ 练习２－２的前面板 流程图 按下图创建流程图。
图２－４ 练习２－２的流程图 在流程图中添加 While 循环(Functions»Structures)，创建移位寄存器。 a. 用鼠标右键单击 While 循环的左边或者右边，在快捷菜单中选择 Add Shift Register。 b. 用鼠标右键单击寄存器的左端子，在快捷菜单中选择 Add Element，添加一个寄存 器。用同样的方法创建第三个元素。 Random Number (0–1)函数（Functions»Numeric）——产生 0 到 1 之间的某个随机数。 Compound Arithmetic 函数（Functions»Numeric）——在本练习中，它将返回两个周 期产生的随机数的和。如果要加入其他的输入，只需用右键单击某个输入，从快捷菜单中选 择 Add Input。 除法函数（Functions»Numeric）——在本练习中，它用于返回最近四个随机数的平均 值。 数值常数（Functions»Numeric）——在 While 循环的每个周期，Random Number (0–1) 函数将产生一个随机数。 VI 就将把这个数加入到存储在寄存器中的最近三个数值中。 Random Number (0–1)再将结果除以 4，就能得到这些数的平均值（当前数加上以前的三个数） 。然 后再将这个平均值显示在波形图中。 Wait Until Next ms Multiple 函数 （Functions»Time & Dialog）——它将确保循环 的每个周期不会比毫秒输入快。在本练习中，毫秒输入的值是 500 毫秒。如果用鼠标右键单 击图标，从快捷菜单中选择 Visible»Label，就可以看到 Wait Until Next ms Multiple 的
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虚拟仪器实验指导书
一、实验目的
本实验旨在通过使用虚拟仪器软件，使学生能够掌握虚拟仪器的基本操作和应用，以及了解虚拟仪器在科学研究和实验中的重要性。
二、实验原理
虚拟仪器是一种基于计算机软件的仿真工具，可以模拟各种实际仪器的功能和操作。
通过虚拟仪器软件，我们能够进行各种实验操作，获取数据，并进行数据分析和处理。
三、实验器材与软件
1. 个人计算机
2. 虚拟仪器软件（例如LabVIEW、VirtualBench等）
四、实验步骤
1. 安装虚拟仪器软件
a. 下载虚拟仪器软件安装包并运行安装程序。
b. 按照安装向导的指示完成软件的安装。
2. 打开虚拟仪器软件
a. 双击桌面上的虚拟仪器软件图标。
b. 等待软件加载完成，进入软件的主界面。
3. 创建新的虚拟仪器实验项目
a. 在软件主界面上，点击“新建实验”按钮。
b. 输入实验名称和实验目的，并选择实验类型。
c. 点击“确定”按钮，创建新的虚拟仪器实验项目。
4. 配置虚拟仪器
a. 在实验项目界面上，点击“配置仪器”按钮。
b. 选择需要使用的虚拟仪器设备，并进行连接和配置。
c. 确认仪器配置无误后，点击“确定”按钮。
5. 进行实验操作
a. 在实验项目界面上，选择需要进行的实验操作。
b. 按照实验指导书或实验要求，进行相应的操作。
c. 注意观察仪器显示和数据采集情况，并记录实验数据。
6. 数据分析与处理
a. 在实验项目界面上，点击“数据分析”按钮。
b. 使用软件提供的数据分析工具，对实验数据进行处理和分析。
c. 根据实验要求，生成相应的数据图表或报告。
7. 实验结果与讨论
a. 在实验项目界面上，点击“实验结果”按钮。
b. 总结实验结果，进行结果讨论，并提出相应的结论。
c. 可以将实验结果导出为文件，保存到本地或共享给他人。
五、实验注意事项
1. 在进行虚拟仪器实验前，务必阅读实验指导书或实验要求，并了解实验目的
和操作步骤。
2. 在进行实验操作时，要注意仪器的正确使用方法和安全操作规范。
3. 在记录实验数据时，要注意准确性和完整性，并及时保存数据。
4. 在进行数据分析和处理时，要选择合适的方法和工具，并进行正确的操作。
5. 在实验结果与讨论时，要清晰地陈述实验结果和结论，并进行合理的解释和
讨论。
六、实验扩展
1. 尝试使用不同类型的虚拟仪器进行实验操作，比较其功能和性能差异。
2. 进一步学习虚拟仪器软件的高级功能和应用，如自动化控制、远程实验等。
3. 探索虚拟仪器在不同学科领域的应用，如物理、化学、生物等。
七、实验总结
通过本次虚拟仪器实验，我们掌握了虚拟仪器的基本操作和应用，了解了虚拟
仪器在科学研究和实验中的重要性。
通过实验操作和数据分析，我们能够更加深入地理解实验原理和现象，并能够通过虚拟仪器软件进行更加灵活和高效的实验操作。
虚拟仪器为科学研究和实验提供了便利和创新的工具，对于推动科学进步和实验教学具有重要意义。