中南大学虚拟仪器(labview实验)

虚拟仪器试验报告实验报告：虚拟仪器在实验中的应用一、引言：虚拟仪器是指利用计算机技术和虚拟现实技术来模拟和替代传统仪器的一种技术手段，它能够实现对实验的模拟、仿真和控制。

虚拟仪器的应用已经越来越广泛，例如电路实验、物理实验、化学实验等领域。

本实验将通过使用虚拟仪器来进行电路实验，以验证虚拟仪器在实验中的应用效果。

二、实验目的：1.了解虚拟仪器的原理和应用；2.掌握使用虚拟仪器进行电路实验的方法；3.验证虚拟仪器在电路实验中的应用效果。

三、实验仪器与材料：1. 虚拟仪器软件：LabVIEW；2.计算机；3.电路实验板；4.各种电路元件：电阻、电容、开关等。

四、实验步骤：1. 安装并打开LabVIEW软件；2. 根据实验要求，在LabVIEW中导入电路图；3.连接电路实验板并正确连接电路元件；4. 使用LabVIEW中的仪器控制模块，设置电流、电压等参数；5.执行电路实验，记录实验结果。

五、实验结果与分析：在使用虚拟仪器进行电路实验的过程中，我们可以实时监测电流、电压、功率等参数，并且可以通过LabVIEW软件进行实时分析和数据处理。

这使得实验结果更加直观、准确，并且可以轻松获得实验数据的变化趋势。

在本次实验中，我们设计了一个简单的电路，通过测量电阻上的电压和电流，来验证欧姆定律。

实验结果显示，电压和电流成正比，符合欧姆定律的要求。

虚拟仪器的应用还存在一些优势和挑战。

首先，虚拟仪器能够减少实验成本，省去了购买昂贵仪器的费用。

其次，虚拟仪器的使用更加方便灵活，可以实时调整参数和观察实验结果。

同时，虚拟仪器还可以进行实时模拟和仿真，对实验结果进行预测和分析。

然而，虚拟仪器也存在一些挑战。

例如，虚拟仪器的准确性和稳定性需要得到保证；同时，对于一些需要进行物理操作的实验，虚拟仪器可能无法完全取代传统仪器。

六、结论：本实验通过使用虚拟仪器进行电路实验，验证了虚拟仪器在实验中的应用效果。

虚拟仪器能够提高实验的准确性和效率，并且能够实时分析和处理实验结果。

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。

实验一储液罐状态监控系统设计一、实验目的通过该系统设计，初步了解LabVIEW虚拟仪器设计软件的前面板、程序框图及各个选项板的功能。

二、实验内容设计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6、设计储液罐状态监控系统前面板三、实验步骤1、前面板设计整个贮液罐监控系统前面板需要的控件有：停止键、手自动切换、液位超标指示灯、步长调节旋钮、高度设定、实际高度显示、进出口压力显示、温度显示和实际液位高度波形图。

停止键、手自动切换、液位超标在新式布尔量控件中进行选择，步长调节旋钮在数值控件中选择旋钮、压力表在数值中选择量表控件，设定高度、实际高度、温度在数值控件中分别选择垂直指针滑动杆垂直填充滑动杆和温度计，液位高度波形图选择波形图表。

2、程序框图设计程序采用While循环结构，结束用停止布尔按钮结束，除设定高度和调节步长是手动设置外，其他输入如压力和温度的设定均采用编程—数值—随机数的方式给定，手自动切换布尔量连接比较选项中的选择节点，用于切换手自动，液位超标将实际高度和超标高度比较，输出一布尔量。

四、实验结果五、思考题1、将整个VI设计成一个子VI。

在另一个VI中调用。

在前面板右上角，编辑连线板，对VI的输入和输出对应控件进行编辑，然后保存，即可生成VI，可在其他VI中调用，在其他VI中的调用图如下：实验二分组数据的练习一、实验目的通过该实验，熟悉LabVIEW中常用的分组数据：数组、簇及波形的使用。

二、实验内容习题4-3到4-11。

三、实验步骤4-3.4.5 前面板只有三个数组的显示控件，分别为原数组显示、原数组大小显示和转置后的数组显示,程序框图中建立一二维数组常量，将要显示的数组填入，并添加一二维显示控件，在数组中分别选择数组大小和二维数组转置节点，其后分别连接显示控件。

现代仪器设计LabVIEW 实验报告实验内容：1. 熟悉LabView 软件操作方法2. 了解LabView 的一般编程方法3. 虚拟信号发生器制作1. 熟悉LabView软件操作方法虚拟仪器(virtual instrumention )是基于计算机的仪器。

虚拟仪器主要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。

虚拟仪器的研究中涉及的基理论主要有计算机数据采集和数字信号处理。

目前在这一领域内，使用较为广泛的计算机语言是美国NI公司的LabVIEW LabVIEW(Laboratory Virtual instrument Engineering )是一种图形化的编程语言，它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。

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基本上不写程序代码，取而代之的是流程图。

前面板的设计需用控制模板。

控制模板(Control Palette )用来给前面板设置各种所需的输出显示对象和输入控制对象。

每个图标代表一类子模板。

可以在前面板的空白处，点击鼠标右键，以弹出控制模板。

程序框图的设计需用功能模板。

功能模板(Fu nctions Palette) 是创建流程图程序的工具，只有打开了流程图程序窗口，才能出现功能模板。

功能模板该模板上的每一个顶层图标都表示一个子模板。

可以点击“窗口” 一“显示程序框图” 打开，也可以在流程图程序窗口的空白处点击鼠标右键以弹出功能模板。

标量 一维数爼 二錐数鲍整形数 _________________ ___________ _____ ________ 兰色浮点数 ----------------- ------------ ---- 橙色逻辑量MwwwwwtnnMjMwi0^文件路轻绿色青色流程图上的每一个对象都带有自己的连线端子， 连线将构成对象之间的数据 通道。

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。

LABview实验报告实验课程：虚拟仪器学生姓名：学号：学院班级：目录实验一 LabVIEW编程环境与基本操作实验 (3)实验二 LabVIEW编程的结构实验1 (9)实验三LabVIEW编程的结构实验2 (14)实验四LabVIEW编程的图形图表、数组与簇 (18)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 二、实验内容1.建立一个测量温度和容积的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)在标签文本框中输入“容积” ，然后在前面板中的其他任何位置单击一下。

4)把容器显示对象的显示范围设置为0.0到1000.a.使用文本编辑工具（Text Edit Tool ），双击容器坐标10.0标度，使它高亮显示。

b.在坐标中输入 1000，再在前面板中的其他任何地方单击一下。

这时0.0到1000.0之间的增量将被自动显示。

5)在容器旁配数据显示。

将鼠标移到容器上，点右键，在出现的快速菜单中选Visible Iterms»Digital Display 即可。

6)从Controls»Numeric 中选择一个温度计，将它放到前面板中。

设置其标签为“温度”,显示范围为0到100，同时配数字显示。

可得到如下的前面板图。

图1.3 练习2的前面板图7)Windows»Show Diagram 打开流程图窗口。

从功能模板中选择对象，将它们放到流程图上组成下图（其中的标注是后加的）。

图1.4 练习2的流程图随机数发生器乘法函数 数值常数连接点该流程图中新增的对象有两个乘法器、两个数值常数、一个随机数发生器，温度和容积对象是由前面板的设置自动带出来的。

一、实验目的1. 了解虚拟仪器的概念和组成；2. 掌握虚拟仪器的应用领域；3. 熟悉虚拟仪器仿真软件的使用方法；4. 通过虚拟仪器仿真实验，验证相关理论，提高实验操作能力。

二、实验原理虚拟仪器（Virtual Instrumentation）是一种基于计算机技术的仪器，通过计算机软件实现对传统仪器的功能模拟，实现数据采集、处理、分析和显示等功能。

虚拟仪器仿真实验利用虚拟仪器技术，模拟真实实验环境，使实验过程更加直观、高效。

三、实验仪器与软件1. 实验仪器：计算机、虚拟仪器仿真软件（如LabVIEW、MATLAB等）2. 实验软件：虚拟仪器仿真软件（如LabVIEW、MATLAB等）四、实验内容1. 虚拟信号发生器实验（1）熟悉虚拟信号发生器软件界面；（2）设置信号发生器参数，如频率、幅度、波形等；（3）观察信号发生器输出信号；（4）分析信号特性。

2. 虚拟示波器实验（1）熟悉虚拟示波器软件界面；（2）设置示波器参数，如时间基、垂直基等；（3）观察示波器显示信号；（4）分析信号特性。

3. 虚拟信号分析仪实验（1）熟悉虚拟信号分析仪软件界面；（2）设置信号分析仪参数，如频谱分析、时域分析等；（3）观察信号分析仪输出结果；（4）分析信号特性。

4. 虚拟仪器编程实验（1）熟悉虚拟仪器编程环境；（2）编写虚拟仪器程序，实现信号发生、采集、处理、显示等功能；（3）运行程序，观察实验结果；（4）分析程序性能。

五、实验步骤1. 打开虚拟仪器仿真软件，创建新项目；2. 根据实验内容，选择相应的虚拟仪器模块；3. 设置模块参数，如频率、幅度、波形等；4. 运行程序，观察实验结果；5. 分析实验结果，验证理论；6. 修改参数，观察实验结果变化；7. 记录实验数据，撰写实验报告。

六、实验结果与分析1. 虚拟信号发生器实验（1）设置信号发生器频率为1kHz，幅度为1V，波形为正弦波；（2）观察信号发生器输出信号，验证正弦波特性；（3）改变频率和幅度，观察信号变化。

实验一【实验目的】1、熟悉LabVIEW的运行环境（前面板窗口、框图窗口、模板、菜单和命令）。

2、学会创建VI程序。

3、掌握编辑VI程序的方法。

4、学习使用调试工具调试VI程序。

学习VI子程序的建立和调用【实验原理】1、VI（虚拟仪器）有三个主要部分：前面板、程序框图和图标/连接口。

2、模板可快捷地提供各种常用的工具和函数，模板分为工具模板、控制模板、功能模板。

3、程序调试技术程序调试是进行任何程序设计过程中所必须的过程。

我们在程序设计过程中不可避免地会有各种逻辑上和语法上的错误，这些都需要通过程序调试找出来加以改正。

LabVIEW给我们提供了几种程序调试的方法，主要有以下几种。

1)找出语法错误如果一个VI程序存在语法错误，则在面板工具条上的运行按钮将会变成一个折断的箭头，表示程序不能被执行。

这时这个按钮被称作错误列表。

点击它，则LabVIEW弹出错误清单窗口，点击其中任何一个所列出的错误，选用Find功能，则出错的对象或端口就会变成高亮。

2)设置执行程序高亮在Lab VIEW的工具条上有一个画着灯泡的按钮，这个按钮叫做“高亮执行”按钮上。

点击这个按钮使该按钮图标变成高亮形式，再点击运行按钮，VI程序就以较慢的速度运行，没有被执行的代码灰色显示，执行后的代码高亮显示，并显示数据流线上的数据值。

这样，我们就可以在根据数据的流动状态跟踪程序的执行。

3)断点与单步执行为了查找程序中的逻辑错误，我们有时希望框图程序一个节点一个节点地执行。

使用断点工具可以在程序的某一地点中止程序执行，用探针或者单步方式查看数据。

使用断点工具时，点击希望设置或者清除断点的地方。

断点的显示对于节点或者图框表示为红框，对于连线表示为红点。

当VI程序运行到断点被设置处，程序被暂停在将要执行的节点，以闪烁表示。

按下单步执行按钮，闪烁的节点被执行，下一个将要执行的节点变为闪烁，指示它将被执行。

我们也可以点击暂停按钮，这样程序将连续执行直到下一个断点。

实验一LabVIEW入门1.在前面板创建3个数值控件，分别按上边沿对齐、下边沿对齐、左边沿对齐、右边沿对齐方式排列这3个数值控件。

答：设置前按左边沿对齐按右边沿对齐按上边沿对齐按下边沿对齐2.创建一个数值控件，将其数据类型分别改为双精度浮点复数、单精度浮点数和定点数据类型。

答：设置前双精度浮点复数单精度浮点数定点数据3.创建一个数值显示控件，将其改为数值输入控件，并关闭“显示为图标”菜单项，改变其显示方式。

答：设置前改为“数值输入控件”后关闭“显示为图标”菜单项后4.列举布尔输入控件的机械动作并对其进行说明。

答：LabVIEW布尔控件有六种状态。

每种机械动作与一个按钮、机械动作示意图、指示灯和计数器相对应。

每秒读取一次程序框图中的按钮值。

按钮值为True时，指示灯将变亮，计数器值将增加。

按钮值为False时，指示灯将熄灭，计数器值将保持不变。

按钮的默认值为False。

有两种布尔机械动作：切换和触发。

处于转换模式时，在用户动作下，按钮会切换至默认状态。

处于触发模式时，在用户动作下，按钮会返回至默认值或在LabVIEW读。

按钮值后返回默认值。

布尔控件的机械动作按下按钮时改变状态。

按下其它按钮之前保持当前状态。

按下按钮时改变状态。

释放其它按钮之前保持当前状态。

按下按钮时改变状态。

释放按钮时返回原状态。

按下按钮时改变状态。

LabVIEW读取控件值后返回原状态。

按下按钮时改变状态。

LabVIEW读取控件值后返回原状态。

按下按钮时改变状态。

LabVIEW读取控件值并释放按钮时返回原状态。

5.列举LabVIEW中各种数据类型并写出其特征颜色。

答： LabVIEW中各种数据类型6.在前面板建立一个量表控件，将其指针颜色设为绿色，主刻度颜色设为红色，标记文本颜色设为蓝色，并将主刻度设为反转。

答：设置前设置后7.在前面板建立9个“数值显示控件”，并将其排列成三行三列的整齐图形。

答：设置前设置后8.在前面板建立一个“液罐”控件，将其坐标改为对数坐标，并将当前液面用数值显示出来。