基于LabVIEW的虚拟仪器技术
基于LabVIEW网络化虚拟仪器管理系统的设计与实现
具 有 操 作 简 便 、 果 真 实 、 理 图 像 清 晰 、 重 突 出 物 效 物 着 理 实 验 设 计 思 想 的 特 点
２ 系统 的 主 要 功 能
本 系统 实 现 了 远 程 对 管 理 员 与 用 户 的 信 息 管 理 ，
实 验数 据 的统 一管 理 ， 程 虚拟 仪器 的操 作 ， 远 包括 虚 拟 示波 器 与信 号发 生 器 的操作 和 远程 的实验 数据 传
根 据对 系统需求 的分析 ． 本系统 分为 ４ 模 块 ： 将 个 用 户管理 模块 、 验数 据 管理模 块 、 程虚 拟仪 器操 实 远
实 验 数 据 管 理 模 块 是 用 于 用 户 操 作 虚 拟 仪 器 时
产生 的实 验数 据 的统一 管理 它 由实 验数 据 管理页 面． 实验 数据 观察 页 面组成 ． 中实 验数据 观 察页 面 其
用 户 可 以 在 远 程 通 过 Ｗｅ ｂ浏 览 器 登 录 网 络 化 虚
现
拟 仪 器 管 理 系 统 ． 过 用 户 与 日期 的 结 合 查 询 实 验 数 通 据 存 放 情 况 ． 可 以 通 过 用 户 名 与 表 名 查 询 。查 询 显 也 示 后 ． 择 观 察 实 验 数 据 可 以将 实 验 数 据 的 波 形 通 过 选 示 波 器 显 示 ． 可 选 择 删 除 实 验 数 据 并 管 理 员 通 过 远 程 登 录 界 面 进 行 审 核 ． 核 通 过 的 审
用labview设计一个计算器(虚拟仪器)
科目：姓名：学号：院系：类别：（学术、专业）实验一Labview 计算器一、实验目的通过利用labview设计一个简易计算器熟练的掌握labview基本功能和基本操作方法。
二、实验要求利用设计的计算器可以进行简单的四则运算、可以进行平方、开根号和倒数运算、计算器可以进行清零和关闭计算器操作、在输入数据时不慎将某个数字输错可以运用BackSpace清除该值等一些基本简单的运算。
三、实验原理和框图1、前面板设计前面板是LabVIEW的图形用户界面，在LabVIEW环境中可以对这些对象的外观和属性进行设计，LabVIEW提供了非常丰富的界面对象，可以方便地设计出生动、直观、操作方便的用户界面。
本系统中前面板显示程序的输入和输出对象，即，控件和显示器。
本程序中控件主要是按钮，显示器主要是文本显示。
在前面板设计过程中先在前面板整齐排列放置22个确定按钮，将这22按钮的标签隐藏，然后修改这22个确定按钮的名字分别为：0～9十个数字、小数点、正负号、加、减、乘、除、等号、倒数、根号、清零、退格和X的Y次方。
前面板还包括一个文本显示控件用于显示计算的结果和计算器的某些提示，通过改变显示控件的大小使之于计算器的大小相适应。
计算器的前面板还有程序框图中while循环的停止按钮，当按钮按下时计算器停止工作退出到LabVIEW的编辑界面。
为了前面板的美观和防止按钮的移动，分别将前面板的各个按钮和文字进行组合和对前面板进行装饰，装饰采用修饰中的平面框。
如下图所示：2.后面板设计程序框图对象包括接线端和节点，将各个对象连线连接便创建了程序框图，接线端的颜色和符号表明了相应输入控件或显示控件的数据类型。
程序框图是程序的核心，程序要实现的功能都是通过程序框图反应出来的。
本课程设计的程序框图主要运用了while循环、时间结构、条件结构和平铺顺序等结构。
通过上图可以看出当小数点按钮按下时，0.和存临时数据通过字符串连接控件将两者连接到一起；小数点按钮没有按下时，临时数据和小数点通过字符串连接按钮也将两者连接在一起，将连接到一起的数据送到显示控件。
LabVIEW虚拟仪器实验指导书
实验一一、实验目的：熟悉LabVIEW软件的基本编程环境。
二、实验内容：创建一个VI程序，并将此程序保存为VI。
此VI要实现的功能是：当输入发动机转速时，经过一定的运算过程，输出发动机温度和汽车速度值。
三、要求：温度计显示发动机温度，温度范围（0~100）仪表控件显示汽车速度，速度范围（0~150）单位Km/h前面板设计布局合理，可读图标设计为保存为某某某速度子VI.vi把该子程序添加到用户库。
四、实验步骤（1）启动LabVIEW，创建一个VI。
（2）在前面板中放置一个温度计控件，并修改控件标签名为发动机温度和设置最大值为100。
该控件从“控件—经典—经典数值”子选项板中获得。
（3）按同样的方法在前面板中放置一个仪表控件，并修改仪表控件的标签名为汽车速度，标尺刻度范围为0～150。
（4）按同样的方法在前面板中放置一个数值输入控件，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）在程序窗口中创建乘法函数，该函数中函数选项板中的“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，为乘法函数创建一个常量，修改为图中所示值。
（7）按同样的方法创建加法函数、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，点击运行按钮，运行VI程序。
（9）修改图标为T/V以表示该子VI输出量为发动机温度和汽车速度，并保存为vi.vi。
前面板：程序框图：实验二一、实验目的：熟悉LabVIEW软件的基本编程环境。
二、实验内容：1、创建一个VI程序，比较两个数，如果两数相等则灯亮。
2、创建一个VI程序并调试，使用滑动控件输入3个数A、B和C，求(B+C) A－20，确定运算结果的范围，并使用数值、表盘和温度计正确显示结果。
三、设计和编辑前面板，使界面美观、实用。
实验三1．实验目的：熟悉子VI的调用。
2．实验内容：创建一个VI程序，并在编写程序过程中调用实验一中创建的子VI。
基于DSP技术和LabVIEW虚拟仪器的FFT频谱分析仪
【３】ＴＣ９－Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ ｏｎ Ｓｅｎｓｏｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１５８８ ＩＥＥＥ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ ａ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｃｌｏｃｋ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏ－ ｃｏｌ ｆｏｒ Ｎｅｔｗｏｒｋｅｄ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ【Ｃ】． ２００２．
早期的频谱分析仪实质上是一台扫频接收机，输入 信号与本地振荡信号在混频器变频后．经过一组并联的 不同中心频率的带通滤波器，使输入信号显示在一组带 通滤波器限定的频率轴上。由于带通滤波器由电感、电 容等多种无源、有源元件构成。频谱分析仪显得很笨重， 且频率分辨率不高。随着电子电路技术的发展，出现了 以傅里叶变换为基础的现代频谱分析仪．这类频谱分析 仪以电子电路来实现傅里叶变换，从而实现频谱分析。 但是．这类频谱分析仪仍然是以硬件电路来实现的传统 意义上的频谱分析仪，存在复杂性、封闭性等自身无法 克服的缺点。随着计算机技术的发展和普及。虚拟仪器 技术应用到频谱分析仪中，克服了传统硬件化的频谱分 析仪自身无法克服的缺点。 ４虚拟式ＦＦＴ频谱分析仪的系统设计 ４．１基于ＤＳＰ的ＵＳＢ数据采集器开发
虚拟式ＦＦＴｒ频谱分析仪系统可在Ｗｉｎｄｏｗｓ环境下 很好地运行和操作，符合项目设计要求。ＤＳＰ技术引入
（下转第７１页）
对称），能够达到极高的同步精度，为通信系统同步建设 提供了更完美的解决方案。 参考文献
［１】秦云川Ｉ，徐大令，李彤．测量仪器总线技术的发展与现 状【Ｊ】．中国仪器仪表，２００５（８）：４８—５２．
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虚拟仪器(LabVIEW)实验报告
攀枝花学院电工电子实验中心电工电子实验报告册实验课程虚拟仪器实验专业班级2010级测控技术与仪器学生姓名学生学号指导教师2013 年 3 月22 日目录目录实验一LabVIEW编程环境及初步操作 (1)实验二LabVIEW程序结构（1） (4)实验三LabVIEW程序结构（2） (6)实验四LabVIEW字符串、数组和簇 (8)实验五LabVIEW变量和文件操作 (11)实验六LabVIEW图形显示 (15)实验七LabVIEW数据采集与信号处理 (18)实验时间实验台号指导教师同组学生实验一LabVIEW编程环境及初步操作一、实验目的1. 熟悉LabVIEW的编程环境，逐步掌握基本使用方法；2. 熟悉创建、调试、调用VI的基本步骤和方法；3. 掌握LabVIEW软件安装方法。
二、实验仪器和设备计算机（安装有LabVIEW软件）三、实验原理安装LabVIEW软件，认识具体的安装步骤，注意安装细节和注册技巧。
LabVIEW的基本编程环境，包括启动界面，前面板，程序框图，图标/连线板、菜单、工具栏、三大操作选板（工具选板，控件选板，函数选板）等。
在编程环境中可以创建、调试和调用VI，完成虚拟仪器的设计。
四、实验内容与步骤1. 认识LabVIEW的基本编程环境，包括启动界面，前面板，程序框图，图标/连线板。
2. 打开LabVIEW三大操作选板（工具选板，控件选板，函数选板），逐个认识各选板的组成内容。
3. 认识LabVIEW的菜单和工具栏，熟悉基本功能和使用方法。
4. 创建VI以教材《虚拟仪器技术分析与设计》（张重雄，电子工业出版社）为参考，按照虚拟仪器创建步骤，模仿创建一个简单的VI。
创建过程中逐步加强对LabVIEW编程环境的熟悉。
5. 调试VI利用虚拟仪器一般的调试步骤：运行、清除语法错误、高亮显示、单步执行、探针和断电工具使用等，理解调试基本方法。
6. 创建和调用子VI。
学习编辑子VI图标并进行连线板设计。
基于LabVIEW的虚拟仪器设计及远程测控
行 程序 一样 。下 面 以 Ｎ 公 司 的 Ｌｂ ＩＷ 软 件为平 Ｉ ａＶＥ
台， 简述 一种虚 拟 仪器 的开 发过 程Ｅ
Ｌ ｂ ＩＷ 是 实验 室 虚拟 仪 器集 成 环境 （ ａｏａ ａＶＥ Ｌｂ ｒ— ｔｒ Ｖｒ ａ Ｉｓ ｍｅ ｔ ｎ ｉｅｒ ｇｗｏｋ ｅｃ ｏｙ ｉｕｌ ｎｔ ｎ ｇ ｅｉ ｒｂｎ ｈ实验 室 ｔ ｒ ｕ Ｅ ｎ ｎ
摘 要 ： 绍 了虚拟 仪器及 其 软件 开发 平 台 Ｌ ｂ ＩＷ ， 介 ａ Ｖ Ｅ 阐述 了在 Ｌ ｂ Ｅ 开发 平 台下 一种 基 ａＶＩＷ 于声 卡 的虚 拟仪器 的设 计 ， 后介 绍 了有关 Ｄ ｔＳｃ ｅ 的远 程测 控技 术 。 然 ａ ｏ ｋｔ ａ
关键 词 ： 拟仪器 ；ａＶ Ｅ 环 境 ； ａａｏｋｔ 虚 Ｌｂ ＩＷ Ｄ ｔＳｃｅ 技术
ｉ ｔ ｆ ｓ．Ａ ｉｔ ｌ ｏ ｃｌ ｓ ｏ ｓ ｄ ｎ ｏ ｎ ｃ ｒ ｆ Ｐ ｒ ｖｒｕａ ｓ ｉｌ ｃ ｐｅ ｂａ ｅ ｏ ｓ ｕ ｄ ａ ｄ ｏ Ｃ ａ Ｌａ ＶＩ ｏ ｎｄ ｂ ＥＷ ｒ ｇ ａ ｐ ｏ ｒ ｍｍｉ ｇ ｎ ｉｏ ｍｅ ｔ ｗａ ｎ ｅ ｖ ｒｎ ｎ ｓ ｄ ｓｇ ｄ． ｅ ｉｎｅ Ｔｈｅ Ｄａａ ｏ ｋ ｔ ａ ｒ ｍｏｅ ｍｏ ｉ ｒｎ ｄ ｃ ｎｔｏ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｉ ｎ ｏ ｕ ｅ ｎ， ｔ Ｓ ｃ ｅ ， ｅ ｔ ｎ ｔ ｉ ｇ ａ ｏ ｒ ｌｔｃ ｎ ｌｇ ｓ ｉ ｔ ｄ ｃ ｄ． ｏ ｎ ｒ
基于LabVIEW的测量技术与仪器教学
Ｉ
、 ；
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而改变） 。外 锥 套 ２加 工 出 内
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６ ７
锥螺纹 。其工作原理为 ： 将 ① 内锥套 ｌ 装在轴上 。 ②将外锥
套 ２装 在 内锥 套 ｌ 并 拧 紧 。 上 由 于 内 、 锥 套 采 用 锥 螺 纹 联 外
２ ２
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任 意使用仪器软件进行仿真实验 。 不仅提高 了教学效率和教学
质量 ， 而且 可 实 现 设 备 资源 共 享 ， 约 实验 设 备 投 资 。 节
一
１ 利用Ｌ ｂ ＩＷ ． ａＶ Ｅ 建立简易函数信 号发生器
函数信 号发生器 能输 出正弦波、 方波 、 三角波及锯齿波等
多种 波 形 。利 用 Ｌ ｂ ＩＷ中 的基 本 函数 发 生器 子 Ｖ 、 谐信 号 ａＶＥ Ｉ多 附加 噪 声 的波 形 发 生 器 子 Ｖ 、 式 节 点 波 形 子 Ｖ 可 设 计 出 简 Ｉ公 Ｉ 易 函数 信 号 发 生器 如 图 ｌ 所 示 ：在 课 堂 理 论 教学 中 ， 用 这 一 运
虚拟 仪 器 软 件 应 用 于 课 堂 教学 演 示 和 实 验 是 测 试 技 术 与 仪 器教 学 的 发展 方 向 。 试 技 术 与仪 器 是 工 程科 学 领 域 中 应 用 测 非 常广 泛 的 专业 知识 ， 高 等 院 校 中 机 械 、 是 自动 化 或 信 息 技 术
专 业 必 学 的 一 门重 要 课 程 。 是一 门既 需要 具有 较 深 的 基础 理 它
另外 ， 转 速 不 高 ， 动 功 率 不 大 的情 况 下 ， 可 采 用 弹 在 传 也 簧 ， 图 八 所 示 结 构 ， 消 除 齿 轮 之 间 的 间 隙 ， 到传 递 精 度 如 来 达 要 求 。 该 机 构 中采 用 弹 簧 ７拉 紧 扇 形 齿 轮 ８与 偏 心 齿 轮 盘 ９
基于LabVIEW的数据处理和信号分析
基于LabVIEW的数据处理和信号分析Liu Y anY ancheng Institute of Technology, Y ancheng, 224003, ChinaE-mail: yanchengliu@·【摘要】虚拟仪器技术是一种数据采集和信号分析的方法，它包括有关硬件，软件和它的函数库。
用虚拟仪器技术进行数据采集和信号分析包括数据采集，仪器控制，以及数据处理和网络服务器。
本文介绍了关于它的原则，并给出了一个采集数据和信号分析的例子。
结果表明，它在远程数据交流方面有很好的表现。
【关键词】虚拟仪器，信号处理，数据采集。
·Ⅰ.引言虚拟仪器是一种基于测试软硬件的计算机工作系统。
它的功能是由用户设计的，因为它灵活性和较低的硬件冗余，被广泛应用于测试及控制仪器领域，。
与传统仪器相比，LabVIEW 广泛应用于虚拟仪器与图形编程平台，并且是数据收集和控制领域的开发平台。
它主要应用于仪器控制，数据采集，数据分析和数据显示。
不同于传统的编程，它是一种图形化编程类程序，具有操作方便，界面友好，强大的数据分析可视化和工具控制等优点。
用户在LabVIEW 中可以创建32位编译程序，所以运行速度比以前更快。
执行文件与LabVIEW编译是独立分开的，并且可以独立于开发环境而单独运行。
虚拟仪器有以下优点：A：虚拟仪表板布局使用方便且设计灵活。
B：硬件功能由软件实现。
C：仪器的扩展功能是通过软件来更新，无需购买硬件设备。
D：大大缩短研究周期。
E：随着计算机技术的发展，设备可以连接并网络监控。
这里讨论的是该系统与计算机，数据采集卡和LabVIEW组成。
它可以分析的时间收集信号，频率范围：时域分析包括显示实时波形，测量电压，频率和期刊。
频域分析包括幅值谱，相位谱，功率谱，FFT变换和过滤器。
另外，自相关工艺和参数提取是实现信号的采集。
·II.系统的设计步骤软件是使用LabVIEW的AC6010Shared.dll。
基于LabVIEW远程虚拟信号分析仪的设计
Ｃ ｍ ｕ Ｋ ｏ ｌｄ ｅａ ｄＴ ｃ ｎ ｌ ｙ电脑 知 识 与技术 ｏ ｐ ￣ｒ ｎ ｗｅ ｇ ｎ ｅ ｈ ｏ ｇ ｏ
Ｖ０ ． ． ． ８ Ｏｃｏ ｒ２ ． １ Ｎｏ ２ ． ｔｂｅ ０１ ７ １
基于 Ｌ ｂ Ｅ 远程虚拟信号分析仪 的设计 ａ ＶＩＷ
谢三 毛
（ 东交通大学 机电工程学院 ， 华 江西 南 昌 ３ ０ １ ） ３ ０ ３
集 结果 进 行 分 析 和 处理 。 现 了虚 拟 仪 器 技 术 与 网络 化 测 控 技 术 的 优越 性 。 体 关键 词 ： ａ Ｖ Ｅ ； 拟 仪 器 ； 程 测 量 ； 计 Ｌｂ ＩＷ 虚 远 设 中 图分 类 号 ： Ｈ８ Ｔ ９ 文 献 标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ９ ３ ４ （０ １ ８ ６ ９ — ３ １ ０ － ０ ４２ １ ） — ９ ８ ０ ２
ｔｓ． ｈ ｅ ｏ ａ ｔｅｓｓ ｍ ｃｍｐｅｅ 出ｅ ｅ ｒｅ ｏ ｔ ｌ ｆｎｔ ｍｅ ｔ ｎ ｅ ｔ ｍｅｓｒｍｅｔ ｆ ｂｅｔＴ ｅｓｓ ｍ ｈｓ ａ Ｔ ｅｔｓｓ ｗｓｈｔ ｔ ｏ ｌ ｓ ｎｔ ｋｄｃｎｒ ｓｕ ｎ ｄｒｍｏｅ ａ ｅ ｎ ｊｃ． ｈ ｔ ａ ｋ ｔｈ ｔ ｈ ｙｅ ｔ ｗｏ ｏ ｏｉ ｒ ａ ｕ ｏｏ ｙｅ ｈ ｈ ｒ ｅ ｔ ｆ ｕｌ ｆ ｃ ｏ ｓ ｄ ｅｓｙｏ ｅ ｔ ． ｈ ｔ ｃｎ ｐｏ ｅｄ ｎ ｔ Ｉ ｔ ｉ ａ ｄ ｐａ ａ ｄ ａ ａ ｓ ｒ ｔ ｔｅｃ ａａｔ ｓ ｃｏ ｌ ｎ ｔ ｎ ｎ ａ ｌ ｐ ｍ ｉｎ Ｔ ｅｓｓ ｍ ａ ｒ ｃ ｅ ｏ ｄ ｅｓ ｎ ｉ ｌ ｎ ｎ ｌ ｉ ｉ ｅ — ｉ ， ｕ ｃｒ ｉ ｆ ｙｕ ｉ ａ ｉ ｉ ｏ ｙｅ ｏ ｖ ｈ ｇｌ ｓ ｙ ｙ ｓ ｎ ａ ｍｅ ｂ ｔ ｌ
基于LabVIEW的虚拟电子实验设备设计
基于LabVIEW的虚拟电子实验设备设计摘要：运用虚拟仪器代替传统仪器，不但能满足电子类实验教学的需要，而且大大提高设备利用率实现资源共享，降低实验室建设成本。
该文采用模块化的设计思想，描述了基于labview开发平台设计虚拟信号发生器、虚拟示波器等电子类实验常用仪器设备的设计方法。
通过实践证明，虚拟电子实验设备有效提高了实验教学质量和教学效果，同时该文对虚拟仪器的开发有一定的参考价值。
关键词： labview；虚拟仪器；实验教学中图分类号：tp391 文献标识码：a 文章编号：1009-3044（2013）07-1601-04实验教学是电子类教学课程的一个重要环节，是高等教育教学改革的重要内容。
尤其是电子类的工科院校，电子实验教学在开展素质教育、培养学生综合应用能力等方面有着举足轻重的地位。
随着高校招生规模的不断扩大，学生人数的增加与实验场地和仪器设备套数的局限形成了日益鲜明的矛盾。
另外，知识的推陈出新和电子技术的日新月异，使得部分实验设备已不再适应现代教学大纲的要求，实验室改造、扩建以及仪器设备更新换代的迫切要求与教学经费捉襟见肘的矛盾日益突出。
虚拟仪器技术的出现和发展给电子仪器行业带来了一场变革，其核心思想为“软件就是仪器”，即仪器的功能和可动态操作的图形化的仪器界面由虚拟仪器开发软件来设计实现。
利用计算机软件技术发展的成就，以软件仿真的形式设计制作各类电子实验课件，把部分知识性、理解性的实验教学内容在计算机上完成。
从真实性上讲，计算机屏幕上显示的是真实的仪器设备和实验场景；从可操作性上讲，仪器的控件可以动态地调节，数据、波形可以动态地显示。
不仅可以缓解实验场地、仪器设备紧张的矛盾，大大减轻传统实验教学的负担，而且软件的制作、维护和更新要比硬件设备容易得多，成本也低得多。
1 系统总体设计1.1 技术指标在众仪器中，尤其以示波器和信号发生器最为常用，特别是示波器的使用，直接影响学生的实验效果。
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实验34 基于LabVIEW的虚拟仪器技术光信息科学与技术专业【实验目的】1.了解虚拟仪器技术的基本概念。
2.熟悉并掌握LabVIEW8.2软件的开发环境及基本使用方法。
3.学习编写基于USB接口的虚拟数据采集器的方法。
【仪器设备】计算机1台（Windows操作系统，安装LabVIEW8.2软件），NI USB6008多通道数据采集器一只，便携式数字万用表一只，示波器一台，函数信号发生器一台，1.5V电池一只，导线若干，钟表用一字螺丝批一把【安全注意事项】在整个实验过程中，NI USB6008多通道数据采集器的任何一个模拟信号输入端口的输入电压的峰值不能大于10V，而数字信号端口的输入输出电压峰值不能大于5.8V，否则会造成损坏。
【实验原理】测控仪器已经经历了模拟（指针）式仪器、数字式仪器、智能化仪器等三个阶段，现在的重要发展方向是虚拟仪器（Virtual Instrument，简称VI）技术。
为了便于与VI区分，习惯上称前三种仪器为传统仪器。
传统仪器在使用过程存在几个明显的缺点：a.一台传统仪器只能实现较单一的功能，扩展性、互换性、升级性较差。
b.在需要自动测量和控制的情况下，特别是需要自行开发专用的测控系统时，通常都需要编制控制程序。
随着个人计算机的出现，将计算机与测控仪器紧密结合在一起的虚拟仪器技术很好地克服了传统仪器的上述缺陷。
计算机和仪器的结合是目前仪器发展的一个重要方向，这种结合大概有两种方式：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；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1.虚拟仪器技术简介所谓虚拟仪器是指基于计算机的测控平台，它可以代替传统的测控仪器，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。
如图1所示，一台完整实用的虚拟仪器主要由三个部分组成：虚拟仪器平台、开发软件、模块化I/O 硬件。
（1）虚拟仪器平台是虚拟仪器的核心，运行着虚拟仪器开发软件，控制着整台虚拟仪器的工作。
（2）虚拟仪器开发软件可实现对各种模块化I / O设备的控制。
（3）模块化I/O硬件是指通过PCI、PXI、PCMCIA、USB、1394、GPIB等各种接口与虚拟仪器平台连接，以实现各种测控功能的硬件设备。
这些硬件大多是完成一些最基本的物理量的测控，通过这些基础硬件的不同组合，就可以实现多种测控仪器的功能。
由于这些仪器本身都没有面板，其控制和显示都通过计算机屏幕上出现的“虚拟面板”来完成，而不是传统意义上的一台“独立”的仪器，因此称为虚拟仪器。
2. LabVIEW简介LabVIEW是实验室虚拟仪器集成环境(Laboratory Virtual Instrument Workbench)的简称。
由于LabVIEW中定义了数据模型、结构类型、模块调用语法规则等编程语言所需要的各种基本要素，在功能完整性和应用灵活性上不逊于任何高级语言，因此LabVIEW不仅仅是一个软件开发环境，而与常规的BASCI、C、Delphi等语言一样，是一种编程语言。
但与这些文本编程语言不同，LabVIEW采用的是图形化的编程方式，故称为G（Graph）语言。
虚拟仪器狭义上仅指用LabVIEW编写的程序，这些程序往往以“.VI”作为扩展名。
图2示出了LabVIEW的工作界面。
用LabVIEW编写的每一个VI都由前面板（图2a）、框图程序（图2b）、图标/连接端口三部分组成。
前面板用于设置输入数值和观察输出量，用于模拟真实仪表的前面板。
在程序前面板上，输入量被称为控制（Controls），输出量被称为显示（Indicators）。
控制和显示是以各种图标形式出现在前面板上的，如旋钮、开关、按钮、图表、图形等，这使得前面板直观易懂。
图3（a）是一个虚拟温度计的前面板。
每一个前面板都对应着一段框图程序。
框图程序用LabVIEW图形编程语言编写，可以把它理解成传统程序的源代码。
框图程序由端口、节点、图框和连线构成。
其中端口被用来与程序前面板上的控制和显示单元传递数据，节点被用来实现函数和功能调用，图框被用来实现结构化程序控制命令，而连线代表程序执行过程中的数据流，定义了框图内的数据流动方向。
上述虚拟温度计的框图程序示于图3（b）。
图标/连接端口是子VI被其它VI调用的接口。
图标是子VI在其他程序框图中被调用的节点表现形式；而连接端口则表示节点数据的输入/输出口，类似于函数的参数。
连接端口与前面板上的控制和显示单元必须一一对应。
图4为虚拟温度计的图标/连接端口。
连接端口一般情况下隐含不显示，除非用户选择打开观察它。
3.数据采集Data Acquisition(DAQ)自动化的数据采集是虚拟仪器最重要的应用之一，本实验中我们将采用台式计算机作为平台，用基于USB接口的USB6008多功能数据采集器作为模块化I/O，而开发软件就采用第2节介绍的Lab 原VIEW8.2。
其中提供了若干个专门用于数据采集任务的函数，如DAQ Assistant、I/O Assistant等，使得编制自动化的数据采集程序变得非常简单。
同时为了安装和调试的方便，还附加了Measurement & Automation和VI Logger两个工具软件。
其中前者用于检测已连接到虚拟仪器平台的模块化I/O硬件，而后者可直接作为数据采集、处理、存储、检查的控制程序，可用来与编写的LabVIEW程序进行对照。
USB6008多功能数据采集器（以下简称USB6008）的外形如图5所示，共有32个端口。
提供了8个模拟信号输入（analog input，简称AI）通道，2个模拟信号输出（analog output，AO）通道，12个数字信号输入输出（digital input/output，DIO）通道，1个32位的计数器（counter），以及2.5V 和5V的直流电源。
其中8个AI通道可在差分模式（Differential Mode）下使用以扩展电压测量范围，但该模式下只有4个AI通道。
USB6008的32个端口的定义列于表1。
在使用过程中应确保任何一个AI端口的输入电压峰值不能大于10V，而DIO端口的输入输出电压峰值不能大于5.8V，否则会造成损坏。
【实验内容】第一周：学习并掌握LabVIEW8.2软件的基本特性和使用方法。
1.打开计算机进入Windows操作系统，启动LabVIEW8.2软件。
2.根据LabVIEW8.2使用指南，完成第一章（LabVIEW虚拟仪器入门）、第二章（自定义VI）以及第三章（完整版和专业版：分析和保存信号）内容，保存所完成的vi 的程序框图及前面板。
说明各vi 所实现的功能和实现方法。
第二周：利用LabVIEW8.2和USB6008编制真实的信号测量系统。
1.阅读说明书，了解USB6008每个端口的功能、信号类型和使用方法。
2.用专用数据线将USB6008与计算机的USB端口相连。
如果USB6008上的绿色指示灯闪烁，则说明设备安装正确，否则需检查连线。
3.检查USB6008工作状态是否正常。
4.利用稳压源分别输出0V—5V电压，利用万用电表测量电压值作为标准值，将电压输入到ai0，记录下测量值。
对ai1 进行同样的标定。
作出端口的标定曲线。
5.对已经标定的ai0 和ai1 分别输入信号。
ai0 输入电池电压，ai1输入Vpp=3V，f=100Hz 的正弦信号，记录下数值及波形。
6.利用LabVIEW8.2进行编程，实现虚拟四通道数字电压表。
对完成的虚拟四通道电压表，要求4个电压输入通道能同时工作，并且以数值的形式在前面板中分别显示出当前采集到的电压值。
前面板各显示值的名称、单位、有效位数及数字的大小都要设置好，并给仪器设置开关。
7.将电池作为被测电压分别输入虚拟四通道数字电压表测量出电压，并根据标定对电压值进行修正后与标准值进行比对。
【实验结果】第一周:1. 创建虚拟仪器图6 采集信号程序框图及前面板按照LABVIEW8.2使用指南完成第一章内容，保存完成的VI，其程序框图及前面板如上图，该VI实现了采集信号的基本功能，示波器面板显示了锯齿波及缩放锯齿波的波形和锯齿波的均方根值，并可用旋钮控制输入锯齿波的幅值。
2. 自定义VI图7 减少采样点程序框图及前面板按照使用指南完成第二章实验，保存完成的VI为减少采样点.vi，其程序框图及前面板如上图所示，该VI完成了减少采样点和实时采集输入正弦波均值的功能，并将之显示在表格上。
3. 完整版和专业版：分析和保存信号图8 保存数据程序框图及前面板按照使用指南完成第三章实验，保存完成的VI为保存数据.vi，其程序框图及前面板如上所示。
该VI实现了滤波功能，并在滤波信号峰峰值大于2V时警告灯会亮起作为提醒，且可按照实际需要点击写入文件按钮实现记录滤波信号峰峰值的功能。
第二周：1. 对ai0定标用稳压源输入直流信号给ai0，用Measurement & Automation软件测量ai0输出值作为测量值，并用万用电表测量测量稳压源时间输入电压作为标准值，如下表所示：稳压源输入电压/ V 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 万用电表测量值/ V 0.051 0.519 1.053 1.544 2.036 2.489 3.061 Ai0/ V 0.0513 0.518 1.05 1.54 2.03 2.48 3.060.0003 -0.001 -0.003 -0.004 -0.006 -0.009 -0.0013.54.0 4.55.03.5554.021 4.525.033.554.02 4.525.03-0.005 -0.001 0 0表2 ai0定标数据用Origin7.5对以上数据进行线性拟合，结果如下:图9 ai0标定曲线Linear Regression for Data1_ai0:Y = A + B * XParameter Value Error------------------------------------------------------------A -0.00325 0.00179B 1.00022 5.99907E-4------------------------------------------------------------R SD N P------------------------------------------------------------1 0.00314 11 <0.0001-----------------------------------------------------------由上可知，测量值ai0与标准值Ui满足线性关系，且。