LabVIEW在智能虚拟仪器仿真中的应用
虚拟仪器labview
LabVIEW拥有丰富的控 制算法库，包括PID控制 、模糊控制、神经网络 控制等算法，使用户可 以轻松地实现稳定的控 制系统。
广泛应用于各种工业自 动化、机器人、航空航 天等领域。
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LabVIEW编程环境安装 与配置
为了使用LabVIEW进行编程，需要先 安装LabVIEW开发环境，并配置相应 的硬件驱动程序和外部库。NI提供了 详细的安装指南和配置教程，帮助用 户完成环境搭建。
LabVIEW编程环境界面 介绍
LabVIEW的界面包括菜单栏、工具栏 、项目浏览器、函数面板和主窗口等 部分。主窗口用于编写和运行程序， 函数面板提供了可调用的各种函数库 ，项目浏览器用于管理程序、图标和 连接器等元素。
控制系统仿真
LabVIEW可以进行控制系统仿真的实验。通过模拟不同的系统和控制算法，比较其性能 和效果，为实际控制系统设计和优化提供参考。
控制程序生成
基于LabVIEW的控制程序可以根据控制算法和控制对象自动生成，大大简化了控制系统 开发和调试的难度和工作量。同时，LabVIEW还可以对控制程序的执行进行监控和调试 ，方便用户对控制系统进行调整和优化。
经过处理的信号可以使用LabVIEW输出到外部设备或存储介质中。例 如，可以将处理后的信号输出到音频设备或视频设备中，也可以将处理 后的数据存储到文件中。
LabVIEW在控制系统中的应用
控制算法
LabVIEW可以应用各种控制算法实现控制系统设计。例如，可以进行PID控制、模糊控制 、神经网络控制等算法的设计和实现。
人工智能与机器学习
LabVIEW将集成更多的人工智能和机器学习算法 ，提供更强大的数据处理和分析能力，提升自动 化和智能化水平。
LabVIEW的技术创新与突破
使用LabVIEW进行虚拟仪器设计和模拟
使用LabVIEW进行虚拟仪器设计和模拟虚拟仪器设计和模拟是一项重要的技术，能够帮助工程师和科学家们开发和测试各种设备和系统。
LabVIEW是一种功能强大的虚拟仪器平台，广泛应用于各个领域。
本文将介绍如何使用LabVIEW进行虚拟仪器设计和模拟。
一、LabVIEW简介LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是由美国国家仪器公司（National Instruments）开发的一种图形化编程环境，专门用于虚拟仪器设计和模拟。
LabVIEW以图形化的方式呈现代码，使用户可以通过拖拽和连接图标来进行程序设计，而无需编写传统的文本代码。
二、LabVIEW的优势1. 图形化编程界面：LabVIEW使用图形化的编程语言G语言，使用户能够直观地设计系统。
2. 可视化开发环境：LabVIEW提供丰富的工具箱和控件，使用户可以快速建立所需的虚拟仪器界面。
3. 支持多种硬件接口：LabVIEW可以与各种仪器、传感器和设备进行连接，实现数据的采集和控制。
4. 高度可扩展：LabVIEW通过模块化的方式，用户可以轻松添加新的功能和模块，满足不同应用的需求。
三、LabVIEW在虚拟仪器设计中的应用1. 信号采集和处理：LabVIEW可以通过各种数据采集卡和传感器，实时采集和处理信号数据。
用户可以通过图形化的界面配置采集参数，并进行实时的数据分析和处理。
2. 控制系统设计：LabVIEW提供丰富的控制算法和控制器模块，可以帮助用户设计和实现各种控制系统。
用户可以通过图形化界面配置控制参数，并实时监测系统的运行状态。
3. 通信系统仿真：LabVIEW可以模拟各种通信信号的产生、传输和接收过程，帮助用户分析和设计通信系统。
用户可以通过图形化界面配置信道参数、调制解调器和误码率等参数，实现通信系统的仿真和验证。
4. 仪器仪表控制和测试：LabVIEW可以与各种仪器和设备进行连接，并实现对其的控制和测试。
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。
LabVIEW在智能虚拟仪器仿真中的应用
收稿日期:2006-09-20作者简介:李 坤(1965—),男,高级工程师,研究方向:计算机应用、网络与分布式监控系统(E -mail :beijx -1330@ )。
文章编号:1003-6199(2006)04-0100-05LabVIEW 在智能虚拟仪器仿真中的应用李 坤,史丽红(曲阜师范大学(日照校区)电气信息与自动化学院,山东日照 276826)摘 要:利用LabV IEW 提供的虚拟仪器开发系统集成环境,将智能仪器同电工实验结合起来,成功地实现了虚拟实验室教学系统的滤波器部分,该项应用发挥了虚拟仪器在分析、测量等方面的优势。
在大学教学中通过引入基于LabV IEW 虚拟仪器的教学,可以充分利用计算机来实现和扩展传统仪器的功能,促进虚拟仪器在教学、实验和工程领域的推广。
关键词:虚拟仪器;LabV IEW ;电工实验中图分类号: 文献标识码:AThe Application of LabVIEW in IntelligentVirtual Instrument SimulatingL I Kun ,SHI Li 2hong Abstract :With the help of virtual instrument integrated developing environment provided by the software of LabV IEW theintelligent instrument are combined with electrician ex periments.Hence the part of filter in electrician experiments of virtual labo 2ratory teaching system is simulated successfully.This application exerts the advantage of virtual instruments on analyzing and de 2tecting.Importing the teaching of virtual instrument based on LabV IEW in cam pus can realize and improve the functions of tradi 2tional instruments ,also can extend the a pplication of virtual instrument in teaching ,experiment and engineering area.K ey w ords :virtual instrument ;labV IEW ;electrician ex periment ;1 引 言在电子类课程中,实验是重要的教学手段之一,学生通过实验,可以加深对所学知识的理解。
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。
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。
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的虚拟仪器技术研究与应用
摘要：LabVIEW被认为是虚拟仪器技术最有影响力和发展前景的软件平台。
本文阐述了LabVIEW 虚拟仪器的设计原理，详细介绍了LabVIEW的发展历程和研究进展，并举例介绍其应用现状。
最后对基于LabVIEW虚拟仪器技术的前景做出展望。
关键词:LabVIEW 虚拟仪器发展历程研究进展应用现状1 引言在这个信息技术日新月异的时代，利用计算机和网络等技术对传统产业进行改造已是大势所趋.虚拟仪器技术正是计算机技术及网络通信技术与传统仪器技术融合的产物。
美国国家仪器公司（National Instruments，简称NI）于20世纪80年代中期，首先提出了“软件就是仪器(The Software is the Instrument）"这一虚拟仪器新概念.所谓的虚拟仪器（Virtual Instrument,简称VI)，就是在以计算机为核心所组成的硬件平台上，利用其显示功能虚拟仪器控制面板，测试分析功能由软件实现的一种计算机仪器系统。
虚拟仪器技术充分利用了最新的计算机技术来实现和扩展传统仪器的功能，一直成为发达国家自动测控领域的研究热点.虚拟仪器的核心是仪器软件化设计理念。
近年来，世界各国的许多大型自动测控和仪器公司均相继研制了为数不少的虚拟仪器开发软件平台，如美国HP公司的HP－VEE与HP－TIG，Tektronix公司的Ez－Test和Tek－TNS，以及HEM Data公司的Snap－Master平台等，但最早和最具影响力的要数NI公司的LabVIEW开发环境。
LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench,实验室虚拟仪器集成环境）是NI公司推出的具有革命性的图形化虚拟仪器设计平台，它内置信号采集、测量分析与数据显示功能，摒弃了传统开发工具的复杂性，在提供强大测控功能的同时，还保持系统的灵活性，让您可以无缝地集成一套完整的应用方案[1]。
LabVIEW在仪器控制中的作用
LabVIEW在仪器控制中的作用LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一款用于测量和控制系统的软件开发环境。
它通过图形化编程方式，提供了一种简单易用的方法来实现仪器的控制和数据采集。
在仪器控制领域，LabVIEW发挥着至关重要的作用。
一、LabVIEW的基本原理和特点LabVIEW以图形化编程的方式进行，用户可以通过拖拽和连接图形化的功能模块，来构建仪器控制系统。
该系统适用于各种仪器设备，包括传感器、仪表、运动控制器等等。
LabVIEW的基本原理包括数据流和事件驱动，使得控制系统响应更加灵活和高效。
LabVIEW的特点之一是可扩展性。
用户可以根据需要自定义功能模块，并与现有的库进行集成。
这种灵活性使得LabVIEW适用于各种不同的仪器控制场景，并可以满足不同应用需求。
二、LabVIEW在仪器控制中的应用1. 仪器控制与数据采集：LabVIEW提供了丰富的仪器控制和数据采集功能，可以实时读取各种仪器的测量数据，并对仪器进行控制和设置。
通过LabVIEW，用户可以方便地操作仪器，调整参数，实现精确的测量和控制。
2. 自动化测试：LabVIEW可以用于自动化测试系统的开发。
用户可以通过编写测试脚本和连接测试设备，来实现自动化测试流程。
这种方式大大提高了测试的效率和准确性。
3. 实时监控和远程控制：LabVIEW提供了实时监控和远程控制的功能。
用户可以通过网络连接将仪器控制系统远程访问，实时监控参数和状态，并进行远程操作。
这种方式方便了用户对仪器的监控和控制，提高了工作的灵活性和效率。
4. 数据分析与可视化：LabVIEW具备强大的数据分析和可视化功能。
用户可以通过LabVIEW对采集到的数据进行处理、分析和展示，生成图表和报告。
这使得用户可以更加直观地理解数据，并从中获取有价值的信息。
三、案例分析与总结以实验室中的温湿度控制为例，应用LabVIEW可以实现温湿度仪器的控制和数据采集。
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。
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这个函数被做成公式节点作为子 V I 嵌入到 程序之中 ,文件名为 :formulaParallel. vi ,它位于安 装目录下的 f unction 目录中 , 它的图标如图 5 所 示 ,框图程序如图 6 所示 。
(3) 图 7 电路是由一个运算放大器 、两个电容 和三个电阻构成的有源滤波器 ,它不用电感元件 , 并且一般情况下滤波效果好 。
- R1 C1 s
C1 C1
+ C2
C2 R3
s
+
R1 + R2 C1 C2 R 1 R 2 R 3
频特性是输出电压和输入电压最大值之比与其频 率关系的特性 ,如图 8 所示 , f 0 称为中心频率 ,该 幅频特性可以用实验方法测定 ,即在有源滤波器的 输入端加一定幅度的电压信号 ,改变其频率 ,测得 在不同频率下的输出电压值 ,就能绘出此有源滤波 器的幅频特性曲线 。
第 25 卷第 4 期 2006年12月
计 算 技 术 与 自 动 化 Computing Technology and Automation
文章编号 :1003 - 6199 (2006) 04 - 0100 - 05
Vol125 ,No14 Dec. 2 0 0 6
LabVIEW 在智能虚拟仪器仿真中的应用
第 25 卷第 4 期
李 坤等 :LabV IEW 在智能虚拟仪器仿真中的应用
103
图 9 滤波器实验框图程序
图 10 低通滤波器实验框图程序
图 11 有源滤波器实验框图程序
如果滤波器的输入输出都是离散的时间信号 , 那么该滤波器的冲击响应也必然是离散的 ,称这样
的滤波器为数字滤波器 。它的功能是把输入序列通 过一定的运算编程输出序列 , 同时起到滤波的作 用 。设 h ( n) , n = 0 ,1 ,2 ……是滤波器的冲击响 应 ,一个线性时不变因果 (所谓因果性是指系统的 输出仅取决于过去和现在的输入) 滤波器若对所 有的 n ≥N ( N 为有限正整数) ,有 h ( n) = 0 ,则称 其为有限冲击响应滤波器 ( FI R) , 否则称之为无限 冲击响应滤波器 ( II R) 。LabV IEW 提供的数字滤 波器使用方便 ,只需根据需要设定各参数即可 。本 系统中使用 F IR 滤波器 。在对相位信息有要求 时 ,通常使用 F IR 滤波器 。因为 F IR 滤波器的相 频相应总是线性的 ,可以防止时域数据发生畸变 。 系统中使用的 Digital F IR Filter. vi 在进行滤波的 同时还可以输出幅频响应和相频响应 。将该滤波 器设 定 为 中 心 频 率 为 400 Hz 的 带 通 滤 波 器 , 当 400 Hz 方 波 通 过 该 滤 波 器 时 , 可 以 得 到 较 好 的 400 Hz 正弦波 ,并且输出幅频特性曲线 。由于与前 面的 实 验 测 量 对 象 不 同 , 示 波 器 控 件 的 Xscale. Maximum 属性需要进行相应的调节 。 213 数据的保存
图 1 低通滤波器电路
图 2 低通滤波器图标
图 3 低通滤波器框图程序
(2) 图 4 所示为利用 L 和 C 并联谐振电路 ,在 理想条件下 ,对谐振频率下的信号阻抗无限大的特 点 ,滤去频率为谐振频率的谐波信号的谐振滤波 器。
谐振滤波器输入输出函数为 :
U2
=
R
1
jωC
+
1 jωL
+
U1 R
收稿日期 :2006 - 09 - 20 作者简介 :李 坤 (1965 —) ,男 ,高级工程师 ,研究方向 :计算机应用 、网络与分布式监控系统 ( E - mail :beijx - 1330 @eyou. com) 。
© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
(2) 在选择“低通滤波器”或者“谐振滤波器”时 电阻值和电容值都会连接到相应的公式节点输入 端上 。经过节点运算 ,或者说经过模拟的滤波器 , 滤出波形的情况将显示在示波器中 。选“低通滤波 器”时框图程序如图 10 所示 ,选“谐振滤波器”时框 图程序与图 10 类似 ,只是其中的 formula. vi 换成 了 formulaParallel. vi 。
李 坤 ,史丽红
(曲阜师范大学 (日照校区) 电气信息与自动化学院 ,山东 日照 276826)
摘 要 :利用 LabV IEW 提供的虚拟仪器开发系统集成环境 ,将智能仪器同电工实验结合起来 ,成功地
实现了虚拟实验室教学系统的滤波器部分 ,该项应用发挥了虚拟仪器在分析 、测量等方面的优势 。在大学 教学中通过引入基于 LabV IEW 虚拟仪器的教学 ,可以充分利用计算机来实现和扩展传统仪器的功能 ,促进 虚拟仪器在教学 、实验和工程领域的推广 。
实验结束以后为了使学生可以将实验数据拷 贝带出实验室 ,数据的保存就成了客户端不可缺少 的程序 。该框图程序如图 12 所示 。
首先 ,把客户端发给服务器的数据流分解 ,再 重新组合成存入文件的数据格式 。该功能由 Fil2 terCreateRxString. vi 完成 , 它 位 于 安 装 目 录 下 的 f unction 目录中 ,它的图标如图 13 所示 。
关键词 :虚拟仪器 ; LabV IEW ;电工实验 中图分类号 : 文献标识码 :A
The Appl ication of LabVIEW in Intell igent Virtual Instrument Simulating
L I Kun ,SHI Li2hong
图 4 谐振滤波器电路
衡量滤波器好坏常用幅频特性 。滤波器的幅
图 5 谐振滤波器图标
图 6 谐振滤波器框图程序
图 7 有源滤波器电路 图 8 有源带通滤波器幅频特性曲线
212 实验的实现 (1) 在无滤波器的情况下 ,如图 9 所示 。系统
产生 400 Hz 和 1200 Hz 的两个正弦波的叠加波形 。 由于频率很高 ,Sine WaveForm. vi 的采样点数需要 进行相应的设置 ,本系统采用 106 。电阻和电容均 乘以相应的倍率再进入运算 ,在“无源滤波器”和 “有源滤波器”状态下 ,阻容值不连入输入端 。而幅 值和电阻电容值通过选择 ,存入“实验数据”簇中 。
第 25 卷第 4 期
李 坤等 :LabV IEW 在智能虚拟仪器仿真中的应用
101
成一个子程序 ,从而实现模块化编程 。
2 电工实验中的滤波器实验
211 实验原理 (1) 图 1 电路是利用电感 L 对高频信号阻抗
大 、电容 C 对高频信号阻抗小的特点 , 可滤去非正 弦输入电压 v1 中的高次谐波使电阻 R 上的输出电 压 v2 接近于基波的低通滤波器 。
其输入输出函数为 :
1
U2 =
jωC
+
1 R
1
U1
jωC
+
1 R
+
jωL
也可表示为 : U 2 = U 1 ×D ∠θ,其中
பைடு நூலகம்D=
R
,
( R - ω2 L CR) 2 + (ωL ) 2
θ=-
ɑrctɑn (
R
-
ωL ω2
L
C
R
)
这个函数被做成公式节点作为子 V I 嵌入到程序之 中 , 文 件 名 为 :formula. vi , 它 位 于 安 装 目 录 下 的 f unction 目录中 ,它的图标如图 2 所示 ,框图程序如 图 3 所示 。
有源滤波器的传递函数为 :
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计算技术与自动化
2006 年 12 月
1
U2 U1
= s2 +
Abstract :Wit h t he help of virtual instrument integrated developing environment provided by t he software of LabV IEW t he
intelligent instrument are combined wit h electrician experiments. Hence t he part of filter in electrician experiments of virtual labo2 ratory teaching system is simulated successfully. This application exerts t he advantage of virtual instruments on analyzing and de2 tecting. Importing t he teaching of virtual instrument based on LabV IEW in campus can realize and improve t he functions of tradi2 tional instruments ,also can extend t he application of virtual instrument in teaching , experiment and engineering area.