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。
7.使用标签工具A，在开关的“条件真”（true）位置旁边输入自由标签“摄氏”,再在“条
件假”（false）位置旁边输入自由标签“华氏”。
8.设计完的前面板应如图1－1所示。
图1－1 前面板
9.选择Windows>>Show Diagram，打开前面板。从Function模板中选择对象放置在框图
中。
注意：如果Function模板不可见，选择Windows >> Show Functions Palette来打开，也可以在方框图的空白处弹出菜单打开Function模板。
10.将下列对象放置在方框图中。
Demo Read Voltage VI程序（Tutorial子模板）。在本例中，该程序模拟从DAQ 卡的0通道读取电压值。
Multiply（乘法）功能（Numeric子模板）。在本例中，将读取电压值乘以100.00，以获得华氏温度。
Subtract（减法）功能（Numeric子模板）。在本例中，从华氏温度中减去32.0，以转换成摄氏温度。
Divide（除法）功能（Numeric子模板）。在本例中，把相减的结果除以1.8以转换成摄氏温度。
Select（选择）功能（Comparison子模板）。取决于温标选择开关的值。该功能输出华氏温度（当选择开关为false）或者摄氏温度（选择开关为True）数值。
数值常数。用连线工具，点击你希望连接一个数值常数的对象，并选择Create Constant 功能。若要修改常数值，用标签工具双点数值，再写入新的数值。
字符串常量。用连线工具，点击你希望连接字符串常量的对象，再选择Create Constant 功能。要输入字符串，用标签工具双击字符串，再输入新的字符串。
11.为了查看函数或VI的输入与输出，从Help菜单中选择Show Help，然后将鼠标拖至各
个函数或VI上。Demo Read Voltage VI程序的Help窗口如图1－2所示。
图1－2 在线帮助窗口
12.用连线工具将各对象按图1－3所示相连。
图1－3 在方框图中连接对象
注意：要想移动方框图中的对象，必须先点击工具栏上的定位工具。
13.选择File >> Save，在以自己名字命名的目录下以“温度计. Vi”保存此VI。
14.在前面板上单击Run按钮，运行VI。注意温度值会在前面板上显示出来。点击连
续运行按钮，便程序运行于连续运行模式。
15.再点击连续运行按钮，关闭连续运行模式。
16.选择File >> Close，关闭此VI。
试验1的结束
试验 2 为 VI创建图标和联接器
试验目的：为 VI创建图标和联接器，以便以后作为子VI使用。
试验步骤：
１．打开试验１做的程序“温度计.vi”。
２．在前面板中，用鼠标右键单击窗口右上角的图标，在快捷菜单中选择Edit Icon….，也可以双击图标激活图标编辑器。注意只能在前面板中编辑图标和联接器。
３．删除默认图标。使用Select Tool（矩形框），单击并拖动想要删除的部分，按下
４．用Pencil Tool（铅笔工具）绘制一个温度计。
５．用Text Tool（文本工具）创建文本。得到图标将如下图所示。
图2－1 编辑后的图标编辑器窗口
６． 单击OK ，关闭编辑器。新创建的图标就显示在屏幕右上角的图标窗口中。 ７． 用鼠标右键单击前面板中的图标窗口，在快捷菜单中选择Show
Connector ，设置联接器端子连接模式。在默认情况下，LabVIEW 会根据
前面板中的控制对象和显示对象的数目确定联接器的端子连接模式。因为
前面板中有两个对象，所以联接器有两个端子，如左图所示。用鼠标右键
单击联接器窗口，在快捷菜单中选择Rotate 90 Degrees （旋转90度），注
意联接器窗口的变化，如左图所示。
８． 将端子连接到温度计：
a) 点击右上角的图标面板，从弹出菜单中选择Show Connector 功能。
LabVIEW 将会根据控制和显示的数量选择一种联接器端口模式。在本例中，只有
两个端口，一个是竖直开关，另一个是温度指示。
b) 把联接器端口定义给开关和温度指示。
c) 使用连线工具，在左边的联接器端口框内按鼠标键，则端口将会变黑。再点击开
关控制件，一个闪烁的虚线框将包围住该开关。
d) 现在再点击右边的联接器端口框，使它变黑。再点击温度指示部件，一个闪烁的
虚线框将包围住温度指示部件，这即表示着右边的联接器端口对应温度指示部件
的数据输入。
e) 如果再点击空白外，则虚线框将消失，而前面所选择的联接器端口将变暗，表示
你已经将对象部件定义到各个联接器端口。
以后的补充练习中练习如何使用SubVI From Selection 功能来创建子程序SubVI 。
9. 选择File?Save ，保存该 VI 。
现在，该程序已经编制完成了。它可以在其他程序中作为子程序来调用，在其它程序的框图窗口里，该温度计程序用前面创建的图标来表示。联接器端口的输入端用于选择温度单位，输出端用于输出温度值。
试验 ２ 结束
试验3 把一个VI 程序作为子VI 调用
使用一个条件循环结构和一个被测波形图表实时地采集数据。 试验目的： 学习调用子VI 。
创建一个VI 程序，进行温度测量，并把结果在波形图表上显示。该VI 程序使用试验2创建的温度计程序（温度计.VI ）作为子程序。 试验步骤：
1. 打开一个新的前面板窗口，在里面放一个竖直开关（在Boolean 逻辑部件子模板），给
该开关标注为“Enable ”。你可以用该开关来开始/停止数据采集。
2. 在前面板内再放置一个趋势图（Graph 子模板中的Waveform Chart ），标注为“温度历
史趋势”。该图表将实时地显示温度值。
3. 由于趋势图将它的图标注解plot 自动地标注为“plot 0”，你可以用标注工具将其重新标
注为“Temp ”。
4. 因为趋势图用于显示室内温度,需要对它的标尺进行重新定标。将Y 轴的“10”改为“90”，
而将“0.0”改为“20”。
5. 此时暂时不要创建模式转换开关，我们将尝试从框图程序窗口创建前面板的部件。
图3－1 前面板
6. 打开框图程序窗口。
7. 从结构（Structures ）工具模板选择条件循环结构“While Loop ”放入框图程序窗口，调
整该条件循环框的大小，把先前从前面板创建的两个节点放入循环框内。
8. 放入其它的框图程序对象。”温度计.vi ”，程序是试验2中创建的， (从Select a VI…
子
模板)。
9.按照图3－2的框图程序连好线。
图3－2 框图程序
10.创建模式开关。把连线工具放在”温度计.vi”的Mode输入端口上，按鼠标右键并选择
Creat Control，这样就可以自动创建模式转换开关，并将它与”温度计.vi”子程序相连线，再转换到前面板窗口，将模式转换开关的位置重新调整。
11.在前面板窗口，使用标注工具，双击模式开关的“OFF”标签，并把它转换成“华氏”，
再把“ON”标签转换民“摄氏”。要转换开关状态，使用操作工具（Operating Tool）。
12.将模式开关设置为ON状态，运行该VI程序。
13.要停止数据采集，点击Enable开关，使其状态变为OFF，循环结束。
14.修改Enable开关缺省设置，使你运行VI程序时不必每次打开该开关。
●若程序在运行状态，则关闭程序运行。
●把开关设置为ON状态。
●点击开关，从弹出菜单中选择Data Operations>Make Current Value Default选项，这
将使ON状态变为缺省值。
●再点击开关，从弹出菜单中选择Mechanical Action>Latch When Pressed选项。
15.运行该程序，把开关点击为Stop状态以停止数据采集。开关将变为OFF状态，但当条
件循环结构再次读取其数值时，它又会变成ON状态。
增加定时器控制：
●当你运行程序时，它将会尽可能快地运行。但是你也许希望以一定的时间间隔，例
如一秒钟一次或者一分钟一次来采集数据。
●你可以用Wait Until Next ms Multiple功能（在Time & Dialog子模板）来满足上述
条件。该功能模块可以保证循环间隔时间不少于指定的毫秒数。
图3－3 加上定时器控制的框图程序
16.如图3－3所示，使VI程序采样间隔为500毫秒。使用Time & Dialog子模板中的Wait
Until Next ms Multiple功能，再加上时间常数Numeric Constant，把它设置为500。
17.运行上述程序，试用不同的时间间隔值。
18.关闭并保存上述程序，文件名为Temperature Monitor.vi。
试验3的结束
补充练习1：
目的：练习创建VI。
要求：创建一个VI，要求前面板具有8个LED指示器和一个8位无符号整数的垂直滑动条控件,要求显示滑动条的数字指示器,确保LED均匀分布在底部。编写相应的框图程序使8个LED变成滑动条中数字的二进制表示。如10＝（00001010）2 LED的1和3打开。
补充练习2：
目的：如何使用SubVI From Selection功能来创建子程序SubVI。
要求：创建一个VI程序实现摄氏o C和华氏o F温度转换，要求有一数值控件用于输入要转
换的数据，一数值指示器用于显示转换后的数值，一个按钮用于选择数据是从华氏度转换为摄氏度还是反之，要求有一个按钮可以人工停止程序的运行，否则程序一直循环运行。转换
公式为o C=(o F-32)/1.8。调试运行该程序，并改变数值观察输出结果是否正确。程序调试通
过后，将温度转换部分选中（不要循环体），并练习使用Edit菜单下的Creat SubVI来创建SubVI。
试验4 以图表方式显示数据并使用分析功能子程序
试验目的：以图表方式显示数据并使用分析功能子程序，学习使用CASE语句、WHILE
循环等结构的使用。
利用试验3创建的VI程序，在数据采集过程中，实时地显示数据。当采集过程结束后，在图表上画出数据波形，并算出最大值、最小值和平均值。该试验只使用华氏温度单位。
检测温度是否超出范围，当温度超出上限（High Limit）时，前面板上的LED将点亮，并且有一个蜂鸣器发声。
试验步骤：
1.打开试验3创建的Temperature monitor.vi程序。
2.按照图4－1修改程序，其中被虚线框住的部分是新增加的。
趋势图“温度历史趋势”显示实时采集的数据。采集过程结束后，在Temp Graph 中画出数据曲线，同时在Mean、Max和Min数字显示栏中显示出温度的平均值、最大值和最小值。
本例中只使用华氏温度单位。
3.完成上面的框图程序。被虚线框住的部分表示新增程序。条件循环框边线上的方块叫作
通道（tunnel）。在本例中，通道是条件循环的数据通道口。若要建立数据索引，点击通道，并选择Enable Indexing选项，表示当条件循环执行时，把数据顺序放入一个数组
中。循环结束后，通道输出该数组。否则，通道仅输出最后一次循环放入的数据值。
4.返回前面板，并运行VI程序。
5.当允许运行开关（Enable Switch）设置为OFF后，将显示温度数据曲线。
6.将修改后的程序重命名为Temperature Analysis.vi并存盘。
7.按照图4－3所示修改前面板。被虚线框住的部分表示增加的部件。High Limit表示温度
上限值。报警指示灯（W ARNING LED）和当前温度状态（CurrentTemperature State）用来表示温度是否超限。点击趋势图，并且选择Show>Legend和Show>Dighital Display 选项，可以增加图注（Legend）和数字显示。
8.按照图4－4编写框图程序。被虚线框住的部分为新增加的部件。下面的FALSE Case
与图中的TRUE Case同属于一个Case结构。根据其输入端上的数值，来决定执行哪一个Case程序。如果”温度计.vi”子程序返回的温度值大于High Limit数值，将执行True Case程序，反之则执行False Case程序。
9.返回前面板程序，在High Limit控制栏中输入86。再运行VI程序。当温度超过86时，
LED将点亮，蜂鸣器也会发声。
10.将程序重新命名为Temperature Control.vi，并保存起来。
图4－1 前面板
图4－2 框图程序
图4－3 前面板
图4－4 框图程序
试验4的结束
试验5 练习顺序结构及对文件操作
试验目的：学习使用顺序结构，并把数据存入到文件。
利用试验4创建的Temperature Control.vi程序，学习使用顺序结构和包括头文件的数据文件。当程序停止数据采集后，自动产生数据文件的头文件，它包括操作者名字和文件名，然后将采集的数据附在头文件后面。
试验步骤：
1.修改试验4所创建程序的前面板，如图5－1所示。
2.如图5－2所示，完成框图程序，使用了如下的功能模块：Write Characters to File模块
（在File I/O子模板）。该功能把一个字符串写入一个新的文件或者附加到一个已存在的文件中。它在写入前打开或者创建一个文件，在完成时关闭该文件。在本试验中，它用来建立头文件格式。
3.Write to Spreadsheet File模块（在File I/O子模块）。该模块把一个二维或者一维单精度
数组转换成字符串，并把字符串写入一个新文件或者附回在一个已存在的文件后面。在本试验中，它将由温度采集数据和上限值组成的二维数组附加在一个已创建了头文件的数据文件后面。
4.Transpose 2D Array模块（在Array子模板）。在本试验中，它把二维数组转换成以列为
分界的二维数组，这样在写入数据文件时它就会以列的形式显示。
5.Concatenate String模块（在String子模板）。在本试验中，它用于创建头文件字符串。
6.顺序结构程序按指定的顺序执行各个程序步骤。在本试验中，我们首先创建数据文件的
头文件，然后再将数据写入文件中。
返回前面板，在High Limit控制栏中输入86，在Operator Name控制栏中输入你的名字，再输入数据文件名（例如C:\testdata.txt）。运行该程序。当Enable开关设置为OFF状态后，将产生如下的ASCII文件。
８．将文件重新命名为Temperature Control Logger.vi，并存盘退出（用Save As选项）。
a 顺序0
b 顺序1
图5－2 框图程序
试验5的结束
补充练习3：
目的：练习使用顺序结构。
要求：创建一个 VI，计算生成等于某个给定值的随机数所需要的时间。前面板上可设置随机数，并可显示出当前产生的随机数、匹配时间、循环次数等。
补充练习4：
目的：练习使用CASE结构。
要求：创建一个VI，用于检验一个数是否为正数。若是正数，则计算它的平方根，否则，VI弹出一对话框给出错误提示。
试验 6 学习创建数组
试验目的：使用 For 循环的自动索引功能创建数组，并用一个图形（Graph）显示该数组。
试验步骤：
图6－1前面板
1.打开一个新的前面板。
2.选择Controls?Array & Cluster，在前面板中放置一个数组。设置它的标签为Waveform Array。
3.选择Controls?Numeric，在数组框中插入一个数字式显示对象。如图6－2所示。它用
于显示数组的内容。
图6－2 添加数字对象
4.选择Controls?Graph，在前面板中放置一个波形图。设置它的标签为Waveform Graph。
5.隐藏图例和模板。
6.用鼠标右键单击图形，并在快捷菜单中取消选中Y Scale?Autoscale Y，禁止自动坐标功能。
7.使用文本工具，把Y轴的范围改为-0.5到1.5。
8.按照图6－3创建流程图。
图6－3 框图程序
●由Functions?Select a VI…寻找LabVIEW\activity目录下的Generate
Waveform VI，它的作用是返回波形中的某一点。这个VI需要输入一个索引，
我们将循环周期连接到这个输入。
●注意Generate Waveform VI连出来的连线在循环边界变成一个数组时会
变粗，正是在这个边界处形成了一维数组。
●For循环会自动累计边界内的数组。这种功能叫做自动索引。在这个试验中，连接到循环计数输入的数值常数令For循环创建了一个由100个元素组成的数组。
●Bundle函数（Functions? Cluster）——将图块中的各个组件组合成一个
簇，在正确连接以前需要改变该函数的图标的大小。将移位工具放在图标的左
下角。变形工具会变成如右图所示，拖曳鼠标直到出现第三个输入端子。
●数值常数（Functions?Numeric）——三个数值常数用于设置For循环执行的周期数N=100，初始X=0和delta X=1。
9.从前面板执行该VI。该VI将把自动索引后的波形图数组显示在波形图中。
10.把 X的delta值改为0.5，X的初始值改为20。再次执行该VI。注意，波形图现在同样显示100个点，而每个点的初始值为20，X的delta值为0.5（见X轴）。
11.只需在显示器中输入元素的索引号就可以查看波形数组中的任何元素。如果输入的数比数组的元素个数大，那么显示器将变暗，表示您没有为该元素设置索引。
如果需要一次查看多个元素，可以通过改变数组显示对象的大小来实现。把定位工
具放置在数组框的右下角。工具将变成右图所示的变形工具。当工具变形时，用鼠
标拖曳数组的右边或者下边。数组现在就可以按照元素索引的上升顺序显示多个素，以某个与指定索引对应的元素开始，如下图所示。
图6－4多个数组元素的同时观察
在前面的流程图中，为波形图指定了初始的X值和delta X值。默认的X初始值是0，delta X 值是1。这样，也可以把波形数组直接连接到波形图端子，而无需指定初始的X值和delta X值，如图6－5所示。
图6－5使用默认X及Delta X时简化后的流程图
12.按上图删除 Bundle功能函数和它所连接的常数对象。方法是用移位工具选择该功能函数和连接的常数对象，按下
13.执行该VI。注意初始的X值是０，delta X值是1。
●多图区图形
可以创建含有多条曲线的图形，方法是创建一个数组，用它来汇集传给单图区图形的类型的数据元素。
图6－6 多图区图形的流程图
14.按照上图创建流程图。
●正弦函数（Functions?Numeric?Trigonometric）——在这里，它用于在For
循环中创建一个由数据点组成的数组，表示一个正弦波周期。
● Pi 常数（Functions?Numeric?Additional Numeric Constants ）
● Build Array （Functions?Arra y ）——在这里，它用于创建合适的数据结
构（一个二维数组），在波形图中绘制两条曲线。。用移位工具拖曳边角可以
增大该函数的面积，创建两个输入端子。
15. 返回前面板，执行该 VI 。注意同一个波形中的两个图区。默认情况下，它们的X 初始值都是0，delta X 初始值都是1。下图是该程序的运行结果（前面板未改动）。
16. 把该VI 保存为Waveform Arrays.vi 。
17. 可以修改图形中的某个图区的外观。方法是，用鼠标右键单击这个图形，再从弹出菜单选择对应的图例。使两条曲线的颜色分别为红色和黄色，线形一条为实线，一条为虚线。
Array
图6－7 多图区图形的面板显示
试验
6 结束。
补充练习5：
目的： 学习簇的使用。
要求：创建一个VI ，包含一个由6个旋钮组成的簇，这些簇的标签分别为Option1…Option6，当VI 运行时，VI 等待按钮之一被按下，然后显示对话框指出选择哪一个选项。
试验 7 使用三种图表模式
试验目的：查看 VI 分别在三种模式下执行时图表的显示。
试验步骤：
1．建立前面板及流程图如下
该程序中利用一个循环产生连续的sin(i)函数值，并及时地在chart 图表上显示出来，现在前面板上的chart 是一个strip ，这是一个坐标式显示器，与纸带式图表记录器相似。每接受一个新数据，新数据就将显示在右侧，而原有数据移动到左侧
2．用鼠标选中chart,点击右键，可在快速菜单中选择Advanced?Update Mode 子菜单。可以选择更换其他两种更新模式。
示波器模式是一个返回式的显示器，与示波器类似。每接受一个新数据时，它就把新数据绘制在原有数据的右侧。当数据曲线到达显示区的右边缘时，VI 会删除全部图形，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，因为它不会因为滚动产生溢出。
扫描模式更接近于示波器模式，但是当数据曲线到达显示区的右边时，不会变成空白，而是会出现一个移动的垂线，标记新数据的开始，并当VI 添加新数据时穿过整个显示区。
图7－1 前面板
图7－2 框图程序
试验7 结束。
试验 8 使用公式节点
试验目的：学习公式节点的使用，创建一个使用公式节点计算下面方程的VI。
y1 = x3 - x2 + 5
y2 = m * x + b
只能用一个公式节点来完成上面两个方程的计算，并且将两者的计算结果送到同一个示波器上进行显示。
试验步骤：
1．打开一个新的前台面板，按照图8－1所示建立前面板，其中的波形指示器用于显示两个方程的曲线。分别用两个数字控件来输入m和b的值。
图8－1 前面板
2．下拉图例，改变其大小来显示两条曲线。用标注工具来给两条曲线重新命名。通过图例的弹出菜单可以定义每条曲线的线型，也可以改变每条曲线的颜色。
3．按照图8－2所示创建方框图。
图8－2 方框图
公式节点（Functions >> Structures）。可直接输入公式。弹出边界的菜单选择Add Input，创建三个输入终端。在同样的菜单中选择Add Output可创建输出终端。
当创建一个输入或输出终端时，必须给它赋一个变量名，这个变量名还必须与在公式中所使用的变量名一致。同样，这些变量名也区分大小写。也就是说，假如用小写的a来命名一个终端，那么在公式中也必须用小写的a。记住，变量名和公式是用标注工具来输入的。 注意：尽管变量在长度上无所限制，但还是要考虑到太长的名称会占用较多的空间，使用应尽量避免。另外，分号（;）用于结束一个公式。
常数（Functions >> Numeric）。也可以弹出计数终端菜单，选择Create Constant 来创建与之自动相连的常数。这个常数指定了For循环的迭代次数。如果x的范围是0，1，… ，10，那么应将11这个数送到计数终端上。
由于迭代终端从0计到10，因此可用它来控制公式较多中的x值。
建立数组（Functions >> Array）。在一个多曲线图示中设定两个数组输入，通过
拖拉数组的某个角可改变其大小，创建两个输入终端。
4．回到前台面板，每次给m和b赋不同的值来运行VI。
5．将这个VI以Equations .vi保存。
试验8的结束
补充练习6：
目的：练习使用公式节点。
要求：创建两个VI来计算函数y=sin(X2/4+2X+1)，其中一个使用公式节点，另一个使用函数。对每个VI计算在区间0.0，0.01，…，999.99，1000.00上运算函数所需的执行时间（单位ms），比较两个VI运行的时间。
设计性试验
以下2个试验为设计性试验，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的内容及试验二可以作为有兴趣的同学练习。
设计实验一超低频信号发生器的设计
1．引言
信号发生器在测量中应用非常广泛，它可以产生不同频率的正弦信号、方波、三角波、锯齿波等，其输出的幅值和直流偏置也可以根据需要进行调节。
信号发生器种类繁多，专用信号发生器是专门为某种特殊的测量而研制的，如电视信号发生器、编码脉冲信号发生器等；通用信号发生器按输出波形可分为正弦信号发生器、脉冲信号发生器、函数发生器和噪声发生器等，其中正弦信号发生器最具普遍性和广泛性。
本实验通过编写适当的LabView程序，实现一个超低频信号发生器，希望学生学习一些用虚拟仪器设计软件通过适当的硬件实现虚拟信号发生器的知识。
2．实验要求
2.1 请用LabVIEW设计、制作一个超低频信号发生器。该信号发生器可以产生正弦信号、三角波、方波、锯齿波信号。指标如下：
频率范围：0.001Hz～10Hz
幅值：0～2V，可选
直流偏置：0～2.25V，可选
2.2 请选择合适的数／模转换硬件板卡或者模块，用LabView的信号发生函数产生模拟信号。该信号发生器可以产生正弦信号、三角波、方波、锯齿波信号。指标如下：频率范围：0.001Hz～100Hz
幅值：0～2V，可选
直流偏置：0～2.25V，可选
3．实验提示
3.1 软件开发环境可采用虚拟仪器开发环境LabView。
3.2 LabView的数字信号处理模板也包含信号发生函数进入Functions模板Analyze》Signal Processing子模板。其中Signal Generation（信号发生）用于产生数字特性曲线和波形。
图9-1 LabVIEW信号处理函数子模板
3.3 具有数模转换功能的板卡或者模块可以被用来作为仪器硬件实现模拟信号的输出，如美国国家仪器公司(NI)以及台湾研华等有多种可选择的基于PCI的板卡，国内多家公司开发的
基于USB的数据采集和数模转换模块等。这些板卡和模块一般都提供LabVIEW的驱动程序。选择硬件时要选择具有模拟信号输出通道的板卡或模块，重点要考虑的参数有模拟信号数据通道的信号输出范围、数模转换的精度、模拟信号输出的频率等。有兴趣的同学还可以查阅资料自己设计数据采集和数模转换模块。
4．注意事项
1．输出的模拟信号幅度不要超出所选择硬件的输出信号幅度。
5．参考文献
[1]刘君华主编.基于LabView的虚拟仪器设计.北京：电子工业出版社，2003。
[2]陆绮荣主编.电子测量技术.北京：电子工业出版社，2003。
[3]LabJack U12 User’s Guide, LabJack Corporation, Version1.03,2002。
[4]李念强等，虚拟双通道任意波形发生器的设计方法，自动化与仪器仪表，2001,No.4,p20-22
[5]王宏，虚拟仪器技术及虚拟示波器和信号源的构建，兰州铁道学院学报，V ol.19,No.3,2000,6,p59-61
[6]陈客松，一种虚拟仪器概念的任意波形发生器的研制，仪表技术，2000，No.6,p11-13 6．附录
6.1 信号发生器面板设计示例
面板设计要求具有开关、频率选择旋钮、频段选择按钮、波形选择按钮、直流偏置电压选择旋钮、波形幅度旋钮等，同时还要有产生波形的频率显示以及波形显示。如下图。
进一步的设计还可以包括占空比选择旋钮、初始相位选择旋钮等。
如果选择的硬件具有两路模拟信号输出通道，有兴趣的同学可以设计两路信号发生器。
图9－2 用LabVIEW设计的信号发生器面板示例
7．思考题
①如何改进该信号发生器的设计使输出信号幅度不受选定数模转换硬件能输出信号幅度
的限制？
②如果要求信号发生器可以输出任意波形，如何改进信号发生器的设计？
实验二网络化虚拟远程开关控制器的设计
1．引言
随着网络带宽的不断提高，网络化虚拟测控系统将是自动测控系统的发展方向。将因特网和计算机软硬件产品相结合，把网络技术和虚拟仪器相结合，构成网络化虚拟仪器系统是虚拟仪器的发展方向之一。
Internet的出现和爆炸式的增长、网络技术更新之快令人目不暇接。基于TCP/IP的网络
化智能仪器通过嵌入式TCP/IP软件，使现场变送器或仪器直接具有Intranet/Internet功能。他们与计算机一样，成为了网络中的独立节点，很方便地就能与最近的网络通信电缆直接连接，直接将现场测试数据上网。这样测试数据就可以通过网络实现数据共享。
网络化虚拟仪器改变了以往测试技术的面貌，可以使用户远程监控测控过程和试验数据，实时性非常好；通过网络，一个用户可以远程监控多个过程，而多个用户也能同时对一个过程监控；通过网络，我们能够有效地远程控制仪器设备，在任何地方采集，在任何地方分析，在任何地方显示。网络化虚拟仪器将随着网络技术的发展而进一步发展。
本实验通过网络化虚拟远程开关控制器的制作，希望学生学习一些对网络化虚拟仪器的设计的知识。
2．实验要求
2.1 请设计、制作一个远程电灯开关控制器。远程客户通过TCP/IP协议遥控服务器端所连接开关状态（闭合或断开）来控制电灯的亮灭。
3．实验提示
3.1 可以基于TCP/IP协议采用Client/Server模式（客户／服务器模式）来进行设计，通常集散控制系统多采用这种结构。它一般有多个客户端来采集数据，而通常有一个服务器充当数据库的角色，客户端通过通信协议把测试数据写入到远程服务器数据库。需要分两部分设计，一个是客户端数据采集程序和数据远程发布程序的设计，一个是客户端数据接收程序的设计。
3.2 服务器端编程时需要监听TCP连接请求的到来，并不断扫描指定的TCP端口，查看客户端的写入命令，根据这个命令是断开开关还是闭合开关而执行相应的操作，程序结束时关闭连接。
4．注意事项
1、必须首先运行服务器端的程序，后运行客户端的程序。
5．参考文献
[1]刘君华主编.基于LabView的虚拟仪器设计.北京：电子工业出版社，2003。
[2]陆绮荣主编.电子测量技术.北京：电子工业出版社，2003。
[3]姜志玲等，虚拟仪器的网络化，微计算机应用，V ol.24,No.1,2003,1,p16-18
[4]龚海燕等，网络化虚拟仪器，实用测试技术，2003，No.3，p37-39
[5]杨春燕等，网络测量系统及组建，电测技术，V ol.37,No.414,2000,p27-29
[6]朱孝勇等，基于网络的远程虚拟仪器及其应用，江苏大学学报，V ol.24,No.3,2003,p79-83
[7]何岭松等，基于WEB的网络化虚拟仪器技术及应用，中国机械工程，V ol.13,No.9,2002,p759-761
6．思考题
①通过浏览器／服务器模式(B/S模式) 是否可以实现相同的虚拟开关控制器？
②如何用DataSocket技术实现功能相同的虚拟开关控制器？
虚拟仪器实验报告四 专业年级电信081姓名李冬祥学号08808003成绩 一、实验目的：LabVIEW中字符串、数组、簇和矩阵 二、实验内容：LabVIEW基础学习 三、实验步骤：启动LabVIEW，创建VI程序，在前面板（用户界面）和后面板（程序框图）中进行试验。 三、实验结果： 练习1：组合字符串 练习2：字符串子集和数值的提取 练习3：Build Text Express VI
练习4：用循环创建数组 练习5：创建二维数组
练习6：多图区图形 练习7：使用创建数组功能函数 练习8：多态化练习
练习9：簇排序 练习10：簇 四、实验总结： 通过本次实验通作业了解Labview中的字符串、数组、簇和矩阵的用法掌握字符串及其函数在编程中的应用、列表和表格中创建字符串、利用字符串的功能函数组合新的字符串，同时掌握了字符串格式的编辑和Build Text Express VI的建
立与配置。掌握数组的建立和初始化，以及数组之间的基本算术运算。掌握簇的创建及簇操作函数的应用及使用簇与子VI传递数据。 五、实验作业： 1、为第3章的习题2连续温度采集监测添加报警信息，如下图所示，当报警发生时输出报警信息，例如“温度超限！当前温度78.23℃”，正常情况下输出空字符串。 思路：用第三章的 部分程序就可以 实现。 2、对字符串进行加密，规则是每个字母后移5位，例如A变为F，b变为g，x 变为c，y变为d… 思路：按照字母表实现这一加密功能，程序如下图：
3、产生一个3×3的整数随机数数组，随机数在0到100之间，找出数组的鞍点，即该位置上的元素在该行上最大，在该列上最小，也可能没有鞍点。如下图。 思路：按要求产生一个3×3的整数随机数数组，随机数在0到100之间，找出数组的鞍点，即该位置上的元素在该行上最大，在该列上最小，也可能没有鞍点。 4、利用簇模拟汽车控制，如右图所示，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。 思路：利用簇模拟汽车控制，如右图所示，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。
《虚拟仪器程序设计》实验指导书机械与电气工程学院舒华戴新编 广州大学2009年
目录 实验1 熟悉LabVIEW编程环境 实验1-1 LabVIEW的基本操作 (1) 实验1-2 练习 (4) 实验2 控件与程序框图应用 实验2-1 虚拟仪器前面板的设计 (5) 实验2-2 编写简单的LabVIEW 程序 (6) 实验3 子VI程序设计及调试程序技巧 实验3-1 创建子程序 (8) 实验3-2 子程序的调用 (10) 实验3-3 程序调试技巧 (12) 实验4 程序结构（1） 实验4-1 使用for循环结构 (14) 实验4-2 使用while循环结构 (16) 实验5 程序结构（2） 实验5-1 使用条件结构 (18) 实验5-2 使用顺序结构 (19) 实验5-3 使用事件结构 (20) 实验6 数据的表达与图形显示 实验6-1 Waveform Graph的应用 (23) 实验6-2 比较Waveform Chart和Waveform Graph (24) 实验6-3 使用XY Graph显示图形 (26) 实验6-4 公式节点及图形显示 (27) 实验6-5 虚拟信号发生器 (28) 实验7 非连线的数据传递方式 实验7-1 控制仿真 (30) 实验7-2 数制变换及计数仿真 (32) 实验7-3 全局变量编程 (33) 实验8 文件操作 实验8-1 文本文件操作 (34) 实验8-2 电子表格文件操作 (35) 实验8-3 仿真温度数据的记录 (36) 实验8-4 仿真温度数据的读取 (37) 实验9 应用程序设计 实验9-1 构建简单的信号分析与处理系统 (38) 实验9-2 频率响应函数与数字滤波实验 (38)
虚拟仪器实验报告三 专业年级机电113 姓名胡燕学号2011012579 成绩 一、实验目的： 学习掌握LabVIEW的程序结构，并对基本的结构：顺序结构、for循环，while循环、case结构、事件结构、使能结构、公式节点进行应用。 二、实验内容： 1 顺序结构（Sequence Structure） 2 For循环 3 While循环 4 Case结构 5 事件结构（Event Structure） 6 使能结构 7 公式节点（Formula Node） 8 跟着实例学—模拟温度采集监测系统 9 完成课后习题 三、实验步骤： 1 针对每种程序结构，首先学习程序结构的基本原理以及使用方法。 2 学习怎么在LabVIEW中建立该种程序结构 3 了解该种程序结构的数据基本传送类型 4 学习编写LabVIEW程序 5 完成该程序结构的练习题，加深对该种结构的应用 6完成课后题 四、实验总结： 本次上机实验主要学习了LabVIEW的程序结构，通过多程序结构的学习更加加深了对LabVIEW的兴趣，与其它软件对比，更加了解到LabVIEW 程序结构变成的简单以及实用性。 本次主要学习顺序结构、for循环、while循环、case结构、事件结构、使能结构和公式节点的基本编程方法和原理，以及简单的应用。通过使用各个结构进行编程发现LabVIEW的实用性。老师演示各个例题时发现做题方法的多样性。通过本次编程也对LabVIEW的数据类型以及类型的基本变换更加深入的学习了 本次实验接触到了更多的新知识，实验过程中遇到很多问题，但在老
师的指导下和同学的帮助下都把这些问题一一解决了。本次实验过后对虚拟仪器这门课程有更浓厚的兴趣了。 五、实验作业： 1. 利用顺序结构和timing面板下的tick count VI，计算for循环1000000 次所需的时间。 前面板贴图 第0帧 第一帧
成都理工大学工程技术学院 虚拟仪器技术实验报告 专业: 学号: 姓名: 2015年11月30日
1 正弦信号的发生及频率、相位的测量实验内容： ●设计一个双路正弦波发生器，其相位差可调。 ●设计一个频率计 ●设计一个相位计 分两种情况测量频率和相位： ●不经过数据采集的仿真 ●经过数据采集〔数据采集卡为PCI9112〕 频率和相位的测量至少有两种方法 ●FFT及其他信号处理方法 ●直接方法 实验过程： 1、正弦波发生器，相位差可调 双路正弦波发生器设计程序：
相位差的设计方法：可以令正弦2的相位为0，正弦1的相位可调，这样调节正弦1的相位，即为两正弦波的相位差。 2设计频率计、相位计 方法一：直接读取 从调节旋钮处直接读取数值，再显示出来。 方法二：直接测量 使用单频测量模块进行频率、相位的测量。方法为将模块直接接到输出信号的端子，即可读取测量值。 方法三：利用FFT进行频率和相位的测量 在频率谱和相位谱上可以直接读取正弦信号的主频和相位。 也可通过FFT求得两正弦波的相位差。即对信号进行频谱分析，获得信号的想频特性，两信号的相位差即主频率处的相位差值，所以这一方法是针对单一频率信号的相位差。 前面板如下：
程序框图： 2幅频特性的扫频测量 一、实验目的 1、掌握BT3 D扫频仪的使用方法。 2、学会用扫频法测量放大电路的幅频特性、增益及带宽。 二、工作原理 放大电路的幅频特性，一般在中频段Ｋ中最大，而且基本上不随频率而变化。在中频段以外随着频率的升高或降低，放大倍数都将随之下降。一般规定放大电路的频率响应指标为3dB，即放大倍数下降到中频放大倍数的70.7%，相应的频率分别叫作下限频率和上限频率。上下限频率之间的频率范围称为放大电路的通频带，它是表征放大电路频率特性的主要指标之一。如果放大电路的性能很差，在放大电路工作频带内的放大倍数变化很大，则会产生严重的频率失真，相应的
L a b V I E W实验指导书集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]
实验1 LabVIEW编程环境与基本操作实验 一、实验目的 ●了解LabVIEW 7 Express的编程环境。 ●掌握LabVIEW的基本操作方法，并编制简单的程序。 二、实验设备 安装有LabVIEW 7 Express的计算机 三、实验内容 1、LabVIEW的工作环境 1）启动界面 对话框各按钮作用如下： 【New】——创建一个新的VI（Virtual Instument）程序。【Open】——打开一个已有的VI程序 【Configure】——设置NI的测量和控制工具，如DAQmax的设置【Help】——LabVIEW帮助 2）面板窗口和框图程序窗口
①前面板窗口工具栏： (Run,运行) (Abort Execution,终止运行) (Pause/Continue，暂停/继续) (Run Continuously，继续运行）(Text Settings，字体设置)(Align Objects，排列方式) (Distrbute Objects，分布方式) (Reorder，重叠方式) ②框图程序工具栏 (Highlight Execution,高亮执行) (Start Single Stepping,单步执行) (Start Single Stepping) (Step Out) 2、LabVIEW模板介绍 1）工具模板(Tools Palette)2）控制模板(Control Palette) 3）功能模板 (Functions Palette) 3、LabVIEW程序设计的一般过程 1）前面板设计 使用输入控件器和输出指示器来构成前面板。控制器是用户输入数据到程序的方法，而指示器显示程序产生的数值。 2）框图程序的组成
虚拟万用表的实现 1实验目的 （1）学习Labview编程语言的开发环境 （2）了解前面板对象的调用、设置以及编程 （3）了解框图程序的常用节点 2 实验任务 设计虚拟数字万用表 基本要求： z设置电源开关：电源开时，数字万用表工作；电源关时，数字万用表不工作。 z设置数值显示屏：显示数字万用表测量的数据。 z设置档位选择旋钮：电阻档200、2K、20K、200K、20M五档；直流电流档200mV、2V、20V、200V、500V五档；交流电压档200V、500V 两档；直流电流档2mA、20mA、200mA、10A四档。 z设置数值单位提示显示：档位选择正确时，提示单位。 z设置超量程显示及报警：电源开关关闭时，提示“电源关”；档位选择错误时，给出档位选择错误提示；数值超出档位值时，给出超出量程提示； 同时给出报警信号。 z分单次测量、连续测量两种方式。单次测量时，仅测量显示测量时刻的值；连续测量时，不断的进行测量和显示。 z设置产生电阻值、直流电压、交流电压、直流电流的虚拟信号源。 附加要求（选作）： 在产生的虚拟信号源上叠加噪声，以复现现实世界真实信号的特点。 3 实验原理 虚拟数字万用表的主要功能是对测量电路采集进来的数据进行处理和显示，整体是一个while循环，当电源打开且按下单次测量或多次测量按钮时，万用表工作，内部分为数据选择、数据判断、数据显示三部分。 z数据选择：是一个case结构，数据流旋钮的不同位置通过不同的数据通
道。 z数据判断：由两个case结构嵌套而成，外层的case针对不同的档位判断是否超出量程；内层的case当数值在范围内时开通数据通道，反之关闭 数据通道，给出错误提示。 z数据显示：由一个字符串显示变量、一个布尔显示变量、一个双精度浮点显示变量组成。 4 实验步骤 4.1前面板设计 图1是前面板的总体视图，分为信号源和数字万用表两个显示区。 图1 虚拟万用表前面板视图 1、完成信号源的设计 采用前面板“转盘”控件，在其上点击鼠标右键，选择“属性”——“外观”，通过修改标签，可以设置该控件的名称；选择“标尺”，设置“刻度范围”，可以设置该控件的数据范围，最终达到图1的显示效果。 2、完成数字万用表的设计 （1）采用前面板“转盘”控件，在其上点击鼠标右键，选择“文本标签”，然后再次选择“属性”——“文本标签”，可以修改该转盘上各档位的显示内容，如图2所示。 （2）按图1选择波形图作为连续测量时测量数据的显示窗口。 （3）选择数值显示控件作为数据显示和提示窗口。 （4）选择数值输入控件作为单次或多次测量的选择开关，对其设置如图3
虚拟仪器实验报告 姓名：肖阿德班级：测控0801 学号：118 时间：地点：电气院楼305 实验一VI程序的创建、编辑和调试 1.熟悉LabVIEW环境。 新建一个VI，进行如下练习： ?任意放置几个控件在前面板，改变它们的位置、名称、大小、颜色等等。 ?在VI前面板和后面板之间进行切换 ?并排排列前面板和后面板窗口 2.创建一个VI。 发生一个值为0.0～1.0的随机数a，放大10倍后与某一常数b比较，若a>b，则指示灯亮。要求：①编程实现；②单步调试程序；③应用探针观察各数据流。 3.创建和调用子VI。 创建一个子VI，子VI功能：输入3个参数后，求其和，再开方。 编一个VI调用上述子VI。 4.编写一个VI求三个数的平均值。 要求： ?对三个输入控件等间隔并右对齐。 ?添加注释。 ?分别用普通方式和高亮方式运行程序，体会数据流向。 ?单步执行一遍。 5.实验个人总结： 前面板中控件的颜色、大小、名称等都可以在控件的属性中设置； 其中颜色可以使用工具选版的”设置颜色”来设置，并且比在属性中设置更灵活、简便； 探针设置后配合单步调试能清楚的展示程序运行的具体过程，便于明白程序和差错； 创建子VI时，图标的选择最好有针对性和个性，如可以自行绘制图标，便于在调用图标时快速了解子VI的功能作用；
虚拟仪器实验报告 姓名：肖阿德班级：测控0801 学号：118 时间：地点：电气院楼305 实验二数据操作 1、写一个VI判断两个数的大小，如右图所示：当A>B时，指示灯亮。 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。这在实际编程中会经常遇到。 3. 写一个温度监测器，如右图所示，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。 4.给定任意x, 求如下表达式的值 5.实验个人总结： 在获取系统时间的VI中，通过对格式化日期/时间字符串中的格式字符串的设置可选择需要输出的日期/时间的格式 当一些控件要求的数据格式与当前的输入/输出数据格式不相符时，可通过相应的转换函数进行强制转换； 在输入一些数学表达式时，注意一些特定的数学符号在LabVIEW中的规定表示法；
虚拟仪器仪表综合实验装置实验指导 书 1
实验一 温度传感器实验 一、 实验目的 掌握温度传感器的特性、 工作原理及其应用。 二、 实验原理 实验电路图如图1-2所示, R2用作加热电阻, R3为负温度系数热敏 电阻NTC, 用来检测加热温度的变化, R3、 R4、 R5、 R6组成全桥电路, 当J1的1-2端、 J2的1-2端断开时, 则桥路后面的精密仪器放大器的输入电压为0, 此时能够经过调节电位器RW 对放大电路进行调0; 当J1的1-2端、 J2的1-2端接通时, 则桥路的输出电压信号经放大调理电路放大, 从而在Uo 的输出端得到随加热温度变化而变化的电压信号。 本实验中的温度传感器采用了热敏电阻, 热敏电阻是一种对热敏感的电阻元件, 一般用半导体材料做成, 能够分为负温度系数热敏电阻NTC( Negative Temperature coefficient Thermistor) 和正温度系数热敏电阻PTC( Positive Temperature Coefficient Thermistor) , 临界温度系数热敏电阻CTR( Critical Temperature Resistor) 三种, 本实验用的是负温度系数热敏电阻NTC, NTC 一般是一种氧化物的复合烧结体, 特别适合于C 0300~100-之间的温度测量, 它的电阻值随着温度的升高而减小, 其经验公式为: ??? ? ?-=0110T T B T e R R , 式中, R0是在25C 0时或其它参考 温度时的电阻, 0T 是热力学温度( K) , B 称为材料的特征 温度, 其值与温度有关, 主要用于温度测量。 NTC 和PTC 的特征曲线如图1-1所示:
《虚拟仪器技术》 实验指导书 信息与通信工程学院 2014年3月
前言 一、课程性质 本课程是电子信息工程专业必修的专业实验课程。 通过本课程的教学，使学生深刻体会到虚拟仪器技术的应用，掌握LabVIEW的常用控件和函数，具备研究和开发虚拟仪器系统的能力。 二、项目设置 本课程总学时为16，开设的具体实验项目如下： ●实验1 小车行驶控制设计（4学时，必修） ●实验2 交通灯控制设计（4学时，选修） ●实验3 去极值平均滤波器的设计（4学时，必修） ●实验4 信号的拉氏变换和幅值分析（4学时，选修） ●实验5 信号生成器的设计（4学时，必修） ●实验6 二进制文件的读写操作（4学时，必修） 实验1-6均为设计性实验。 三、专业安排 电子信息工程专业选修全部实验。 四、本书特点 本指导书的特点是引入工程项目机制来管理实验项目，着重培养学生的方案设计、算法分析和现场调试能力，为将来成为卓越工程师打下坚实的基础。
目录 前言.................................................................................................................................. I 开发平台.. (1) 实验1 小车行驶控制设计 (5) 实验2 交通灯控制设计 (7) 实验3 去极值平均滤波器的设计 (8) 实验4 信号发生器的设计 (9) 实验5 信号的拉氏变换和幅值分析 (11) 实验6 二进制文件的读写操作 (13)
开发平台 一、虚拟仪器简介 虚拟仪器以计算机为核心，将计算机与测量系统融于一体，用软件代替传统仪器硬件的功能，用显示器代替传统仪器面板的测量仪器。 操作人员用鼠标和键盘控制仪器的启动、运行、结束，完成被测信号的数据采集、信号分析、谱图显示、数据存储回放及输出。 二、LabVIEW功能组成 图1.1 LabVIEW功能组成 三、LabVIEW开发流程 为项目建立文件夹，把相关的源程序和头文件等都保存到此文件夹。 1、启动LabVIEW 首先双击桌面LabVIEW图标，启动LabVIEW。 图1.2 LabVIEW启动界面 2、建立VI或工程 单击文件菜单，在下拉菜单选中新建VI或新建工程选项。 3、保存工程 单击文件菜单，在下拉菜单选中保存全部选项。
石家庄铁道大学实验报告课程名称虚拟仪器技术分院试1304 班桌号 实验者姓名钱玉喜实验日期2016 年月日 评分教师签名 实验项目名称实验一 练习1：分别利用for和while循环的移位寄存功能，用两种方法求0＋5＋10＋15…＋45＋50的值（等差数列的和）。
练习2：设计一评分程序，输入不同的分数会得到不同的评论，分数小于60，“不及格”指示灯会亮起来，同时显示字符串“你没有通过考试”；分数在60～69之间，“及格”指示灯会亮起来，同时显示字符串“及格”；分数在70～79之间，“中等”指示灯会亮起来，同时显示字符串“你考试通过了”；分数在80～89之间，“良好”指示灯会亮起来，同时显示字符串“成绩良好”；分数在90～99之间，“优秀”指示灯会亮起来，同时显示字符串“恭喜”；分数为100，“第一名”指示灯会亮起来，同时显示字符串“第一名”；如果输入为0～100以外的数字，会有错误提示，同时显示字符串“错误”。
石家庄铁道大学实验报告课程名称虚拟仪器技术分院试1304 班桌号 实验者姓名钱玉喜实验日期2016 年月日 评分教师签名 实验项目名称实验二 练习3：用顺序结构实现数值匹配：输入1～100之间的任意1个整数，然后系统随机产生1～100之间的整数，直到和预先输入的整数一样，然后输出匹配的次数和匹配的时间。
练习100次累加，用累加值除以循环次数，求这些随机数的平均数。再用判断平均数是否在范围内，如果在此范围内则点亮指示灯，‘比较’子模板中的‘判定范围并强制转换’函数判断数的范围。
石家庄铁道大学实验报告课程名称虚拟仪器技术分院试1304 班桌号 实验者姓名钱玉喜实验日期2016 年月日 评分教师签名 实验项目名称实验三 练习1：建立一个VI，产生一个包含20个随机数的数组，并输出它的第1，5，12，18个元素所组成的数组。
实验报告 课程名称虚拟仪器技术分析与设计 专业测控技术与仪器 班级1301 学号20 姓名郭鹏 实验一 LabVIEW虚拟温度检测系统 一、实验目的 1．了解LabVIEW的编程环境。
2．掌握LabVIEW的基本操作方法，并编制简单的程序。 3．学习建立子程序的过程 二、实验内容 1.建立一个测量温度的VI。 a.实验步骤 1)选择File?New，打开一个新的前面板窗口。 2)从Controls?Numeric中选择Tank放到前面板中。 3)从“结构”里选择一个for循环，用一个随机数乘与100输出到温度计 b.实验结果 前面板图： 程序框图： 三、实验总结 1．总结VI基本编程的快捷操作。 答：显示程序框图或前面板ctrl+E 框图中，对象的移动：shift+鼠标选择移动；对象的复制：ctrl+鼠标选择移动； 对象的删除：鼠标选择，按<退格>；前面板与框图并排：ctrl+T 工具（Tools）模板：在前面板或框图中按住
北京理工大学珠海学院 工程测试技术 实验指导书 指导教师：周靖 班级： 姓名： 工业自动化学院 2017年4月
前言 测试技术是具有实验性质的测量技术,与计算机技术、自动控制技术、通信技术构成完整的信息技术学科，主要研究各种物理量的测量原理和测量信号的分析处理方法,是进行各种科学实验研究和生产过程参数检测等必不可少的手段。随着现代信息技术的不断发展,机械工程测试作为一门与之密切相关的课程,其重要性是不言而喻的，这是一门以算法为核心的理论性、工程实用性均较强的课程。但由于目前关于信号处理的有关书籍大都是只讲解算法和推导过程,而与工程实际联系很少,这使得书中所涉及的有关概念比较抽象,再加上教学方法和手段的单一以及实验条件的限制,长期以来使该课程一直处于“难教难学”的一种境地，学生很难把书中所讲的数学函数与实际的波形联系起来,给学习带来了很大的困难,大大降低了学生的学习积极性,影响了本课程的教学效果。因此, 如何有效的理论联系实际,提高教学质量和教学效果一直以来是该课程教学中思考和探索的问题。而计算机仿真技术的发展对机械工程测试的教学带来了新的思路,尤其是将虚拟仪器引入教学过程具有重要的意义,为该课程实验教学的改革提供了强有力的支持。 一.虚拟仪器与LabVIEW软件简介 虚拟仪器是1986年美国国家仪器公司(National Instrument,即NI公司)首先提出的,是指通过程序编制将通用计算机与数量有限的功能板卡相结合所构成的功能灵活、模块化、操作方便且可视化的软件系统。用户可以根据自己的习惯利用虚拟仪器系统来完成相应的控制、数据分析、存储和显示等操作。LabVIEW （ Laboratory Virtual Instrument Engineering Work Bench）是NI公司开发的、采用图形化程序语言——G语言, 通过各功能图标间的逻辑连接实现程序功能的图形化程序设计软件,是虚拟仪器的主要支持技术之一。该软件提供了灵活强大的函数库，在数据处理控制方面有动态连接库、共享库、数字信号处理和产生、频谱分析、滤波、平滑窗口、概率统计等VI。LabVIEW也提供了大量的通过ActiveX等与外部代码或软件进行连接的功能。例如可以与C/C++、VC、VB、Matlab 等软件相连。
虚拟仪器实验报告一 一、实验目的： LabVIEW编程软件入门学习 二、实验内容： 1.利用局部变量写一个计数器，每当VI运行一次计数器就加一。当VI关闭后重新打开时，计数器清零。 2.写一个温度监测器，如图所示，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。 3创建一个VI，比较两个数，如果一个数不大于另一个数，则点亮指示灯。
4产生一个值为0.0～100.0之间的随机数，然后除以一个在程序前面板中输入的数。当输入的数值为零时，前面板上放置的指示灯点亮，提示除法无效。 5.比较前面板中输入的三个数，并输出其中最大值。 6.在前面板输入一个三位整数，将其百位数值和个位数值对调后在前面板输出此新数。
7.输入一个自然数n ，求1~n 之间的所有自然数之和。 8.生成10～20之间随机数，并将每次生成的随机数组成的曲线显示在波形图表中。 10. 用LabVIEW 的基本运算函数编写以下算式的程序代码。 28572100768310225631563+?-+-÷+?25317813817.28.132++?-÷
11.利用华氏温度与摄氏温度的关系：华氏度＝9×摄氏度/5+32编写一个程序，求摄氏温度为32、0、-15时的华氏温度。 12.输入一个数，判断其能否同时被3和5整除。 13.从键盘输入一个大写字母，要求改用小写字母输出。 14.输入一个数，判断这个数是否在10~100之间。
15.输入一个数，若此数大于0，则输出1，若此数小于0，则输出-1，若此数等于0，则输出0。 16.设圆半径为r=1.5，圆柱高h=3，求圆周长，圆面积，圆球表面积，圆球体积，圆柱体积。 17.输入三角形的三边长，求三角形的面积。
虚拟仪器实验指导书(doc 41页)
虚拟仪器技术实验指导
深圳大学测控技术与仪器 目录 实验一 LabVIEW编程环境与基本操作实验 (1) 实验二 LabVIEW编程的结构实验1 (7) 实验三LabVIEW编程的图形图表、数组与簇 (16) 实验四 LabVIEW编程的数据采集实验 (20) 实验五 NI ELVIS环境 (28) 实验六 RC 瞬态电路和数字温度计设计 (35)
实验一LabVIEW编程环境与基本操作实验 一、实验目的 1．了解LabVIEW的编程环境。 2．掌握LabVIEW的基本操作方法，并编制简单的程序。 3．学习建立子程序的过程和调用子程序的方法 二、实验原理 1．虚拟仪器 虚拟仪器（Virtual Instrument，简称VI）是基于计算机的软硬件测试平台。虚拟仪器技术的优势在于可由用户定义自己的专用仪器系统，且功能灵活，很容易构建，所以应用面极为广泛。20世纪80年代，随着计算机技术的发展，个人电脑可以带有多个扩展槽，就出现了插在计算机里的数据采集卡。它可以进行一些简单的数据采集，数据的后处理由计算机软件完成，这就是虚拟仪器技术的雏形。1986年，美国National Instruments公司（简称NI公司）提出了“软件
即仪器”的口号，推出了NI-LabVIEW 开发和运行程序平台，以直观的流程图编程风格为特点，开启了虚拟仪器的先河。 2．LabVIEW LabVIEW （Laboratory Virtual instrument Engineering ）是一种图形化的编程语言，一个标准的数据采集和仪器控制软件。LabVIEW 集成了与满足GPIB 、VXI 、RS-232和RS-485协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能。它还内置了便于应用TCP/IP 、ActiveX 等软件标准的库函数。这是一个功能强大且灵活的软件。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都生动有趣。图形化的程序语言，又称为“Ｇ”语言。使用这种语言编程时，基本上不写程序代码，取而代之的是流程图或流程图。 (1)LabVIEW 应用程序的构成 所有的LabVIEW 应用程序， 即虚拟仪器（VI ），它包括前面板 （front panel ）、流程图（block diagram ） 以及图标/连结器(icon/connector)三部分。 控制对象(输入) 显示对象 (输出)
实验四数据的图形显示 一．实验目的 熟悉图形显示控件的使用，进一步掌握LabVIEW环境和编程思想。 二．实验内容 设计一个温度显示与越界报警VI程序。具体条件和要求为： （1）每隔1秒测量温度，并在一个波形图表上连续显示温度。当温度高于或低于预先设定的限值，VI将打开前面板上的一个LED。 （2）波形图表显示温度和上线限值，上下限值可以从前面板设置。 三．实验步骤 1．依据题意，在前面板上创建如图1所示的输入和显示控件，并将控件标签改为适当的名称。 图1 前面板布局 2. 在前面板上增加设计人信息，如图2所示； 图2 设计人信息 3. 在程序框图中拖入1个While循环结构（While Loop），并按题意拖入相应节点函数，按 图3所示，进行连线；
图3 程序连线框图 4. 将文件保存，在前面板上点击“连续运行”按钮，进行程序调试。 5. 连续运行程序，改变参数，观测结果，并拷贝前面板和程序框图到Word文件中，作为本 次实验报告的素材。 6. 导出任一时刻的波形图表图像（LabVIEW8.2以上版本），并粘贴到上述Word文件中。 四、修改程序 上述VI程序中，“温度下限”和“温度上限”之间没有约束条件，若任意调节这两个输入控件，则会出现“温度下限”值大于“温度上限”值的情况（逻辑错误）。因此，修改程序，增加条件判断逻辑：当“温度下限”超过“温度上限”值时，程序以低于“温度上限”1摄氏度的值，作为实际的温度下限。 图4逻辑错误时的实际监测方式
将以上实现过程的程序框图，拷贝到Word文件中，并加以阐述。 五、心得体会（包括调试排错过程）。
1．实验目的： 熟悉LabVIEW软件的基本编程环境。 2．实验内容： 创建一个VI程序，并将此程序保存为子VI。此VI要实现的功能是：当输入发动转速时，经过一定运算过程，输出发动机温度和汽车速度值。 3．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：
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。此VI要实现的功能是：通过旋钮控件来控件输入的发动机转速值，中间调用实验一中创建的子VI作为计算过程，从子VI输出的值分别输出至不同的数值显示发动机的温度以及当前汽车速度，同时判断当汽车速度超过100时，系统将产生蜂鸣声，报警提示。 3．实验步骤： （1）启动LabVIEW，创建一个VI。 （2）在前面板中创建一个旋钮控件，修改标签名为发动机转速，设置数值范围为0～5000，从旋钮控件中调出一个数字显示控件来同步显示旋钮控件当前值。 （3）在前面板创建两个数值显示控件，并修改标签名为汽车速度和发动机温度。 （4）切换至程序框图窗口。 （5）在程序框图中创建一个大于或等于函数。 （6）在程序框图中调用实验一的子函数，从函数选板中的“函数—选择VI”选在实验一创建的子vi.vi。 （7）在程序框图中创建一个蜂鸣器函数，并按图示连线情况连线。 （8）切换至前面板，在发动机转速中输入数值，点击运行按钮运行。 前面板： 程序框图：
实验二十九虚拟仪器在物理实验中的应用 物理学院130061311 二下六组3号 2015.4.9 一．实验目的 1.了解虚拟仪器的概念 2.了解图形化编程语言LabVIEW，学习简单的LabVIEW编程 3.完成伏安法测电阻的虚拟仪器设计 二．仪器用具 计算机(含操作系统)，LabVIEW软件，数据采集卡，电阻箱(用作标准电阻)，导线，开关，待测电阻，二极管。 三．实验原理 虚拟仪器的硬件系统由PC机和数据采集卡(DAQ卡)组成.数据采集卡(DAQ卡)包括多路开关、放大器、采样/保持器、习D转换器以及其他有关电路组成.这些部分共同配合完成对信号数据的采集、放大以及模/数转换任务。 本实验中利用接口卡的一个通道为整个测量电路供电，利用两个输人通道分别测量总电压和标准电阻上的电压;利用测量得到的电压数值和标准电阻数值就可以得到电路中的电流以及待测电阻上的电压.在程序控制下，电路电压由OV开始逐渐增加到5V，电压每改变一次测量获得一组电压电流值，最后得到一个数组，经过线性拟合后就可以得到待测电阻值。 测量原理如图： 四．实验内容 1.初步熟悉LabVIEW 整个软件分为前面板和程序框图两部分。 前面板可以加入开关，旋钮各种控件和各种显示元件；在前面板添加的元件相应的子端
和图标会出现在程序框图上，可以在程序框图进实验编辑，另外，在程序框图内还有可控选择的大量函数模块以及各种实现程序的功能，例如循环，数字运算，比较，以及各种公式等。 2.创建一个模拟温度测量程序 前面板：开关（用于控制显示摄氏度/华氏度），温度计，温度值 程序框图：放入Demo V oltage Read 子程序，设计用开关切换摄氏/华氏度的逻辑程序，使温度计和温度值按需显示。 3.用虚拟仪器测量伏安特性 1）编写程序 前面板： 放入一个用于设置设备号的控制数、一个设定标准电阻值的控制数、一个用于设定测量间隔的控制数和一个显示测量电阻值的显示数。放人三个控制字符串，将名字分别改成“供电电压通道”、“测量总电压通道”、“测量电流通道”.分别用于设置输出输人的通道。 放上一个Express XY Graph，将名字改成“电阻的伏安曲线图”，并将纵坐标和横坐标分别改成“电压(V)”和“电流(A); 加人一个二维数组，把名字改成“数据”，用于显示测量的电压和电流。放人一个开关，用于控制程序进程. 程序框图： 设计一个循环程序，让程序不断改变电压，每次改变0.25V测20组电流电压数据，每次改变之后都使程序等待1s后测量，测量20组后循环停止，并画出电阻的伏安特性曲线图，计算出电阻R（斜率）。 2）连接口卡和外部电路 3）运行程序，记录结果，保存并退出 五．思考题 1.虚拟仪器与传统仪器有什么区别 传统仪器：数据显示形式单一，数据处理功能比较简单，不容易按需改装，不能共享数
Labview虚拟仪器实验指 导书 宋爱娟 2009．2
目录 实验一 Labview的认识性实验（2学时） (3) 实验二 Labview的基本操作（2学时） (4) 实验三数据操作实验（2学时） (6) 实验四 labview结构在编程中的应用（4学时） (10) 实验五 labview中字符串、数组、簇的实验（2学时） (16) 实验六图表和图形实验（4学时） (23) 实验七专业测试系统的搭建实验（2学时） (28) 实验八创建子VI（2学时） (32) 实验九人机界面交互设计实验（2学时） (35) 实验十波形编辑及频谱分析实验（3学时） (39) 实验十一救援用LED灯实验（4学时选作） (41)
实验一Labview的认识性实验 一、目的 1、熟悉Labview的基本组件 2、熟悉Labview的前面板、程序框图、快捷和下拉菜单 3、掌握Labview的选项板及在线帮助 二、环境 1、WINDOWS2000环境（将显示属性中的分辨率设置为1024*768） 2、Labview8.6软件 三、内容与步骤： [练习1] 启动Labview，查找Labview示例 步骤： 1.打开文件VibrationAnalysis.vi(c:/ProgramFiles/National Instruments/LabVIEW 8.6/examples/apps/demos.llb) 2.单击按钮Run运行该程序 3.改变采样速率 4.改变采样速度，验证希望速度与实际速度是否一致 [练习2] 熟悉前面板与程序框图的切换及观察程序流的执行过程 1.在练习1的基础上，利用快捷方式将前面板切换到程序框图。 2.单击高亮度显示按钮观察代码的数据流向。 [练习3] 熟练打开运行一个VI 1.练习查找所定VI，另用帮助查找含有FILTER的示例，找到其中的Express Filter.VI程序双击打开 2.运行该程序 3.改变仿真频率、仿真幅度和仿真噪声幅度观察指示器的值与图中值是否一致。 4.观察数据流执行过程 [练习4]练习查找运行 1.将上面程序在框图窗口双击程序框图中的Simulate Signal,将正弦信号改为其他信号之后运行程序。 2.熟练查找其他程序并运行 [练习5] 1.在Labview启动界面中选择新建选项 2.打开空VI或VI模板 3.任意打开VI模板并运行。
实验一温度传感器实验 一、实验目的 掌握温度传感器的特性、工作原理及其应用。 二、实验原理 实验电路图如图1-2所示，R2用作加热电阻，R3为负温度系数热敏电阻NTC ，用来检测加 热温度的变化，R3、R4、R5、R6组成全桥电路，当J1的1-2端、J2的1-2端断开时，则桥路后面的精密仪器放大器的输入电压为0，此时可以通过调节电位器RW 对放大电路进行调0；当J1的1-2端、J2的1-2端接通时，则桥路的输出电压信号经放大调理电路放大，从而在Uo 的输出端得到随加热温度变化而变化的电压信号。 本实验中的温度传感器采用了热敏电阻，热敏电阻是一种对热敏感的电阻元件，一般用半导体材料做成，可以分为负温度系数热敏电阻NTC （Negative Temperature coefficient Thermistor ）和正温度系数热敏电阻PTC （Positive Temperature Coefficient Thermistor ），临界温度系数热敏电阻CTR （Critical Temperature Resistor ）三种，本实验用的是负温度系数热敏电阻NTC ，NTC 通常是一种氧化物的复合烧结体，特别适合于 C 0300~100-之间的温度测量，它的电阻值随着温度的升高而减小，其经验公式为： ? ?? ? ?-=0110T T B T e R R ，式中，R0是在25C 0 时或其他参考 温度时的电阻，0T 是热力学温度（K ），B 称为材料的特征 温度，其值与温度有关，主要用于温度测量。 NTC 和PTC 的特征曲线如图1-1所示： 图1-1 图1-2 D1RED R12.7K 123 H L K1SW-HL +15V R3 R527K R4100 R63K +5V 237 4 61 8U2 OP07 237 4 61 8 U3 OP07 237 4 61 8U4 OP07327 4 61 8 U1 OP07 R1147K R85.1K R7 100K R105.1K R9100K R1410K R1510K R1651K R1751K R182K R232K R195.1K R212K R22 2K 12 Uo +15V -15V -15V -15V +15V +15V -15V D33.2V D23.2V R202K -5V R242K +5V R1220K R13 20K RW 10K 0.1u F C20.1u F C30.1u F C40.1u F C50.1u F C60.1u F C7 0.1u F C80.1u F R2270/3W J2 J1 1 23 1 23
实验1 LabVIEW编程环境与基本操作实验一、实验目的 ●了解LabVIEW 7 Express的编程环境。 ●掌握LabVIEW的基本操作方法，并编制简单的程序。 二、实验设备 安装有LabVIEW 7 Express的计算机 三、实验内容 1、LabVIEW的工作环境 1）启动界面 对话框各按钮作用如下： 【New】——创建一个新的VI（Virtual Instument）程序。【Open】——打开一个已有的VI程序 【Configure】——设置NI的测量和控制工具，如DAQmax的设置【Help】——LabVIEW帮助 2）面板窗口和框图程序窗口
①前面板窗口工具栏： (Run,运行) (Abort Execution,终止运行 ) (Pause/Continue，暂停/继续) (Run Continuously，继续运行） (Text Settings，字体设置)(Align Objects，排列方式 ) (Distrbute Objects，分布方式) (Reorder，重叠方式) ②框图程序工具栏 (Highlight Execution,高亮执行) (Start Single Stepping,单步执行 ) (Start Single Stepping) (Step Out) 2、LabVIEW模板介绍 1）工具模板 (Tools Palette) 2）控制模板 (Control Palette) 3）功能模板 (Functions Palette) 3、LabVIEW程序设计的一般过程 1）前面板设计 使用输入控件器和输出指示器来构成前面板。控制器是用户输入数据到程序的方法，而指示器显示程序产生的数值。 2）框图程序的组成 框图程序由节点、端口和连线和组成。