虚拟仪器技术实验指导书

实验2 LabVIEW图形、数组、簇编程实验（设计型）1.实验目的（1）学习如何创建数组和簇，掌握它们的区别以及相应的操作。

（2）学习并掌握波形图和波形图表的使用，了解它们的区别。

2.实验设备安装有LabVIEW8.2的计算机3.实验内容（1）利用For循环建立一个一维数组并给出数组中的元素个数；建立一个二维数组给出数组中元素个数，并求出二维数组中元素的最大值、最小值。

（2）产生两个一维数组，分别组成一个二维数组和一个簇，然后用波形图显示二维数组，用XY图显示簇。

（3）设计一个VI来测量温度，每隔0.25秒测一次，共测定10秒，温度范围为0~100度。

在数据采集过程中，VI将在波形图表上实时地显示测量结果。

在采集过程结束后，在波形图上画出数据波形曲线，并算出温度的最大值，最小值和平均值。

4.实验原理（1）数组数组是一些具有相同类型的元素组成的集合。

数组包含两方面的内容：元素和维数。

数组中的元素可以是数字、布尔、字符、路径、波形和簇等数据类型。

（2）簇簇相当于一个容器，容器中的元素可以是各种不同的数据类型。

也就是说，可以在一个簇中放置控制选板上的各种控件，如数字控件、布尔控件、数组控件等，但是不能将输入控件和输出控件同时放入其中。

（3）图形子选板LabVIEW8.2的图形子选板提供了完成各种图形显示功能的控件。

按照处理测量数据的方式和显示过程的不同，图形显示控件主要分成两大类，一类为图形，另一类称为图表。

这两类控件都是用于图形化显示采集或生成的数据。

图形和图表的区别在于各自不同的数据显示和更新方式。

含有图形的VI通常先将数据采集到数组中，再将数据绘制到图形中。

该过程类似于电子表格，即先存储数据再生成数据的曲线。

数据绘制到图形上时，图形不显示之前绘制的数据而只显示当前的新数据。

图形一般用于连续采集数据的快速过程。

与图形相反，图表将新的数据点追加到已显示的数据点上以形成历史记录。

在图表中，可结合先前采集到的数据查看当前读数或测量值。

《虚拟仪器技术》实验指导书电子与信息学院实验五：图形显示控件实验目的：（1）熟悉图形显示控件中波形图表、波形图和XY图的使用；（2）熟悉LabVIEW的数组、簇和三角函数等的使用。

项目一：描绘同心圆实验要求：用XY图显示时需要对数据进行簇绑定，两个圆的半径分别为1和2；用Express XY图显示时，如果显示的只是一条曲线，则只要将两个一维数组分别输入Express XY的X输入端和Y输入端即可。

本实验中为显示两个同心圆，所以在将数据接入到Express XY得到输入端时，要先用“创建数组”将数据连接成一个二维数组。

实验步骤：（1）打开LabVIEW 8.6，创建VI，切换到前面板，在“控件”→“新式”→“图形”子选板中选择“XY图”和“Express XY图”放置在前面板上。

（2）切换到程序框图，在“函数”→“数学”→“初等与特殊函数”→“三角函数”子选板中选择“正弦与余弦”放置在程序框图上。

（3）在程序框图上调用For循环，用For循环产生360个数据点，正弦值作为Y轴，余弦值作为X轴，这样画出的曲线为一个圆。

（4）在“函数”→“编程”→“簇、类与变体”子选板中选择“捆绑”，将“正弦与余弦”的输出组成簇数据，一路与“创建簇数组”连接，另一路乘以2后与“创建簇数组”连接，组成二维簇数组后与XY图连接。

（5）在“函数”→“编程”→“数组”子选板中选择“创建数组”，将“正弦与余弦”sin输出端口连接到“创建数组”的一个输入端，将sin输出值乘以2后连接到“创建数组”的另一个输入端，组成的二维数组连接到Express XY图的X输入端。

用同样的方法组成一个二维数组连接成Express XY图的Y输入端。

程序前面板程序框图项目二：正弦曲线与余弦曲线实验要求：在波形Graph 上用两种不同颜色显示一条正弦曲线和一条余弦曲线，每条曲线长度为128个点，其中正弦曲线的00X =，1X ∆=，余弦曲线为02X =，5X ∆=。

虚拟仪器实验指导书XX版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 (6)实验三LabVIEW编程的图形图表、数组与簇 (126)实验四 LabVIEW编程的数据采集实验 (150)实验五 NI ELVIS环境 (218)实验六 RC 瞬态电路与数字温度计设计 (215)实验一 LabVIEW 编程环境与基本操作实验一、实验目的1．熟悉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与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，因此应用面极为广泛。

20世纪80年代，随着计算机技术的进展，个人电脑能够带有多个扩展槽，就出现了插在计算机里的数据采集卡。

它能够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 开发与运行程序平台，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．LabVIEWLabVIEW （Laboratory Virtual instrument Engineering ）是一种图形化的编程语言，一个标准的数据采集与仪器操纵软件。

LabVIEW 集成了与满足GPIB 、VXI 、RS-232与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。

利用它能够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。

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。

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 。

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。

《虚拟仪器技术》实验指导书一•课程简介虚拟仪器技术是为测控、机械电子、机械工程及自动化等专业本科生开设的一门选修课。

本课程主要介绍LabVIEW编程软件，如何创建虚拟仪器、进行数据采集、以及对所采集的信号进行分析，培养学生了解和掌握在计算机上建立自己的测控仪器的方法和技术，目的在于使学生了解和掌握国内外测控技术的发展趋势，培养学生解决工程实际问题的能力。

二. 课程实验目的与要求实验目的：培养学生了解和掌握在计算机上建立自己的测控仪器的方法，掌握应用LabVIEW 软件编程的技术。

为保证实验顺利进行，要求学生初步掌握计算机软件编程技术。

三. 实验方式与注意事项实验方式：学生独立在计算机上进行LabVIEW 软件编程，创建和编辑VI，运行和调试VI程序，进行数据采集和信号分析。

四. 实验报告要求每个实验均应撰写实验报告。

实验报告内容应包括：实验名称、目的、内容、实验结果分析等。

设计性实验鼓励学生以小论文形式整理和撰写实验报告。

实验（1-1 ）使用For循环目的：1 •了解虚拟仪器的编程过程，熟悉前面板和流程图的界面环境；2 •了解工具模板、控制模板和函数模板的使用；3 •掌握For循环及其移位寄存器使用方法。

内容：用For循环和移位寄存器计算正整数的阶乘。

步骤：1.打开一个新的前面板，按照下图创建对象。

a. 将一个数字显示对象放在前面板，设置它的标签为"乘积”。

b. 将一个控制对象放在前面板，设置它的标签为"正整数”；将另一个控制对象的标签设置为初始值。

图i—i实验i—i的面板和流程图2 •打开流程图按照上图对其创建。

3 .在流程图中放置一个For循环(Functions?Structures )。

4 .在For循环的边框处单击鼠标右键，在快捷菜单中选择Add Shift Register5.将下列对象添加到流程图。

a ( Functions?Numeric ) ---- 在这个练习中需要将移位寄存器的初始值设成1。

《虚拟仪器技术》实验指导书实验一Labview编程环境一、实验目的<1）熟悉Labview的编程环境。

<2）掌握VI程序三个要素：前面板、框图程序和图标/连接器的使用方法。

二、实验类型验证型三、实验仪器计算机，Labview软件。

四、实验原理使用LabVIEW开发平台编制的程序称为虚拟仪器程序，简称为VI。

VI包括三个部分：程序前面板、框图程序和图标/连接器。

b5E2RGbCAP程序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，如旋钮、开关、按钮、图表、图形等，这使这得前面板直观易懂。

p1EanqFDPw每一个程序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。

其中端口被用来同程序前面板的控制和显示传递数据，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。

DXDiTa9E3d五、实验内容和要求1.1编写VI程序完成，已知三角形三个边长A、B、C，计算三角形的面积S。

此程序目的是熟悉前面板、框图程序和图标/连接器的使用方法，由于三角型面积为,其中,为实现上述功能，可编写如图1－1所示的程序前面板和框图程序：RTCrpUDGiT前面板框图图1－1 求三角型面积具体的编程步骤如下：(1>前面板：在前面板上放置三个数值控制器<Controls/numeric/digital control），分别将标识改成A、B和C，用于输入三角形的三个边长。

然后放置一个数值指示器S，用于显示三角形面积计算结果。

5PCzVD7HxA(2>框图程序：如图选择计算节点并进行连线。

《计算机虚拟仪器技术》实验指导书机械与电气工程学院舒华胡晓编2010年秋季2007级信息工程专业1班用广州大学2010年目录实验1 熟悉LabVIEW编程环境 .......................................................................................... - 1 - 实验1-1............................................................................................................................... - 1 - 实验1-2............................................................................................................................... - 4 - 实验2 控件与程序框图应用................................................................................................. - 5 - 实验2-1............................................................................................................................... - 5 - 实验2-2............................................................................................................................... - 6 - 实验3 子VI程序设计 .......................................................................................................... - 8 - 实验3-1............................................................................................................................... - 8 - 实验3-2............................................................................................................................. - 10 - 实验4 程序结构（1）......................................................................................................... - 13 - 实验4-1............................................................................................................................. - 13 - 实验4-2............................................................................................................................. - 14 - 实验4-3............................................................................................................................. - 15 - 实验5 程序结构（2）......................................................................................................... - 17 - 实验5-1............................................................................................................................. - 17 - 实验5-2............................................................................................................................. - 18 - 实验6 数据的图形显示....................................................................................................... - 20 - 实验6-1............................................................................................................................. - 20 - 实验6-2............................................................................................................................. - 21 - 实验6-3............................................................................................................................. - 22 - 实验6-4............................................................................................................................. - 23 - 实验7 非连线的数据传递方式........................................................................................... - 25 - 实验8 文件操作................................................................................................................... - 28 - 实验9 网络通讯................................................................................................................... - 32 -实验1 熟悉LabVIEW编程环境实验1-1目的：创建一个VI程序，完成两个数加、减、乘、除法的运算功能。

实验一、LabVIEW8.2软件基本操作、运用实验目的：熟悉LabVIEW8.2操作、功能，了解相关控件。

实验要求：编写程序实现：1.产生一个值为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。

2.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。

3.单步调试程序；应用探针观察各数据流。

实验内容：1.启动LabVIEW8.2，出现启动窗口后，在这个窗口中新建VI。

在程序窗口按要求放入所需的函数控件如图。

然后按照实验要求3调试程序，调试完成后存盘。

2.重新启动LabVIEW8.2，出现启动窗口后，在这个窗口中新建VI。

这次我们做个子VI，+v+=。

按要求在程序窗口中放入如图所示的函数，调试成功后按子VI设b完成ca计的方法编辑窗口右上方的图标。

保存子VI后，我们可以再设计一个实现z+×=的VI，其中就可以调用++byxcw+a刚才做的子VI完成。

实验二、使用数据类型实验实验目的：熟悉、运用各种数据类型的变量。

实验要求：加深理解LabVIEW8.2数据类型的特点，特别是数组和簇。

实验内容：1.在程序的前面板上创建一个数值型控件，为它输入一个数值；把这个数值乘以一个比例系数，再由该控件显示出来。

2.生产一个正弦波，并显示在Chart波形控件上，由另外一个程序把该波形显示出来。

调节两个程序运行的速度，观察对比两个波形的差异。

3.创建一个3行4列的数组，(1)求数组的最大与最小值；(2)求出创建数组的大小；(3)将该数组转置；(4)将该二维数组改为一个一维数组。

4.创建一个簇控件，成员维字符型姓名，数值型学号，布尔型注册。

从该控件中提取簇成员注册，并显示在前面板上。

实验三、应用多种程序结构编程实验目的：熟悉、运用各种程序结构。

实验要求：加深理解LabVIEW8.2图形编程的特点，特别注意与字符编程的不同点。

实验内容：1.产生100个0.0～100.0的随机数，求其最小值、最大值、平均值，并将数据在Graph中显示。

虚拟仪器实验指导书3虚拟仪器是现代⾃动化控制与测量重要的技术之⼀，被越来越多的学习与应⽤，虚拟仪器测量在科研设计平台及⽣产⼀线中也较为普遍，因此把虚拟检测技术综合实验作为⾃动化⼯程系学⽣所必须掌握的⼀项课程。

检测是⼀个复杂的系统，学⽣们需要检测技术的综合知识和相关实验技能，通过本实验的学习和实践，可以使学⽣在检测⽅⾯的技能得到提⾼，具备虚拟仪器检测的应⽤能⼒。

加深理论的理解，提⾼动⼿的能⼒。

实验周期内完成的基本任务包括：基LabVIEW 软件安装与基本操作，虚拟信号发⽣器，LabVIEW 软件程序实现，数据采集虚拟仪器设计，教学实验虚拟仪器设计等试验。

车辆现代检测技术综合实验主要包括以下⼏个⽅⾯的内容：⼀、课前预习及实验准备实验前，⼀定要提前预习各种应具备的基础知识，以便顺利进⾏实验。

⼆、理论讲解，观摩实验通过教师地讲解与演⽰，学⽣能够了解实验的原理与步骤。

三、进⾏实验能够按照步骤进⾏检测并得出数据。

1．LabVIEW 软件安装与基本操作。

了解LabVIEW 软件安装与基本操作；掌握LabVIEW安装⽅法；熟悉LabVIEW软件的基本操作。

2．虚拟信号发⽣器设计实验。

熟悉labview及ELEVIS；掌握使⽤数字万⽤表、阻抗分析仪、函数发⽣器、⽰波器及波特图分析仪的⽅法。

3．LabVIEW 软件程序实现实验。

熟悉LabVIEW的程序结构；应⽤程序结构设计实现对温度的检测和简单控制。

4．数据采集虚拟仪器设计实验——⽤数据采集卡实现多路数据（温度、压⼒/差压、流量、电压、频率等）采集，具有数据存储、显⽰、报警等功能。

了解多路数据采集的⼏种⽅法；掌握数据存储的⽅法。

5．教学实验虚拟仪器设计实验。

利⽤模拟信号发⽣器，设计⼀个数据的分析处理程序，包括滤波、幅值及频率测量等功能。

，训练学⽣⼯程研究创新的能⼒。

通过实验，理解这些设备的功能与检测⼯作原理。

四、完成实验报告虚拟仪器综合实验报告包括以下基本内容和要求：1.实验名称2.专业名称，班级代码、学号，实验者姓名，实验⽇期，同实验者3.实验⽬的4.实验设备5. 实验步骤可以截图，说明实验步骤。

虚拟仪器实验指导书虚拟仪器技术实验指导书专业：姓名学号：指导⽼师：⼆○⼀零年九⽉⽬录实验⼀储液罐状态监控仿真系统 (1)实验⼆集合成员数据类型的使⽤ (4)实验三结构和属性的使⽤ (6)实验四数据的图形显⽰ (12)实验五信号的分析与处理 (13)实验六初始化前⾯板控件 (15)实验七数据的记录和回放 (18)实验⼋曲线拟合 (29)实验⼀储液罐状态监控仿真系统⼀、实验（上机）⽬的1、熟悉LabVIEW程序的组成；2、熟悉、掌握前⾯板设计和框图程序设计的基本⽅法；3、了解如何创建⼦VI；⼆、实验（上机）内容设计⼀个储液罐状态监控仿真系统。

要求如下1、监测⼀个储液罐的实际液位、温度、进⼝压⼒、出⼝压⼒（各个参数由给定值加扰动组成）；2、⽤曲线图显⽰被测量液位随时间的变化情况；3、液位超标时⽤指⽰器报警；4、⼿动和⾃动两种⽅式调节储液罐的液位⾼度；5、⽤调节步长按钮决定⾃动调节的快慢程度；三、实验（上机）步骤前⾯板设计1、启动LabVIEW，打开⼀个空⽩的VI；2、从控件模版中的各个⼦模版找出图1-1所⽰的各个控件；其中压⼒表为数值⼦模版中的量表3、修改各个控件外形，并合理排列各个控件；同时修改控件的属性，使其符合系统的要求同时保证前⾯板的美观；程序框图设计1、在程序框图窗⼝中观察显⽰件和控制件的图表的异同；2、利⽤随机数⽣成函数模拟温度及压⼒的扰动；3、双指针压⼒表的输⼊为⼀个由两个数值型数据捆绑成的簇；4、⽤选择函数来切换⾃动与⼿动调节，调节步长控件⽤于⾃动调节；5、⽤While循环结构控制仿真的停⽌；参考程序框图如图1-2.⼦VI设计（将该VI设计成⼀个⼦VI）1、点击前⾯板右上⾓的图标/连接器如图1-3红⾊⽅框所⽰。

图1-1 系统前⾯板图1-2 仿真系统程序框图2、编辑⾃⼰喜欢的图标；3、从图标/连接器的快捷菜单中切换图标/连接器⾄连接器状态。

编辑连接器，输⼊为调节步长、⾃动控制按钮及设定⾼度，输出为温度压⼒及实际液位。

虚拟仪器实验指导书XXxxxx大学xxxx学院编写人：2017年10月目录第1章虚拟仪器实验课程和学时安排 (1)1.1.虚拟仪器课程简介 (1)1.2.虚拟仪器课程实验项目和学时安排 (1)第2章LabVIEW实验平台简介 (1)2.1.实验台的组成 (1)2.2.故障的排除 (1)2.3.注意事项 (7)第3章虚拟仪器实验内容 (8)3.1.实验1 创建VI和子VI ，数据对象类型与操作 (8)3.2.实验2 数组、簇、程序结构控制与图形显示控制 (10)3.3.实验3 图形显示控件与位置式PID控制器 (13)3.4.实验4 文件IO 与增量式PID控制器 (15)第1章虚拟仪器实验课程和学时安排1.1.虚拟仪器课程简介《虚拟仪器》是测控技术与仪器专业大学本科专业方向选修课。

虚拟仪器是测控领域内获取数据、分析数据和输出可视化数据的新一代工具，是由计算机、采集卡和开发软件所构成，可以采集数据、分析与处理数据、输出控制信号，利用计算机的强大显示功能实现可视化输出，可实现信号发生器、示波器、频谱分析仪和频率计等传统仪器的功能，是目前先进测控系统的一种常用工具。

1.2.虚拟仪器课程实验项目和学时安排本实验指导书的内容与实验安排适用于：测控技术与仪器专业、自动化专业、建筑电气与智能化专业、电子专业传感器相关课程的实验教学。

第2章LabVIEW实验平台简介2.1.实验台的组成虚拟仪器实验台由一台装有LabVIEW 8.6的计算机组成。

2.2.故障的排除运行箭头变为断线图标就表明LabVIEW不能运行VI，错误列表窗口中会列出VI断开的具体原因。

第二种类型错误通常难以辨别原因，但LabVIEW拥有多种工具可监视执行的代码，使得过程变得更为容易。

[1] 修正断开的VI如一个VI无法执行，则表示该VI是断开的或不可执行的。

如正在创建或编辑VI出现错误时，运行按钮会显示为断开。

通常，这是由于需要连线的输入没有连线，或者连线是断开的。

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。

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。