labview虚拟仪器课后答案

LABVIEW回声探测器实验作业

安 徽 工 业 大 学

电气信息学院 自动化093

回声探测器

LabVIEW是由美国国家仪器公司创立的功能强大而又灵活的仪

器和分析软件应用开发工具。它是一种基于图形化的、用图标来代替文本行创建应用程序的计算机语言。在以PC为基础的测量和工控软件中，LabVIEW的市场普及率仅此次于C++/C语言。LabVIEW已经广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，被公认为是标准的数据采集和仪器控制软件，LabVIEW使用的编程语言是G语言。G语言用图表表示函数，用连线表示数据流向。这次编程所用的是较新版本的LabVIEW 8.5。

一.设计目的：该实验基于labview8.5虚拟平台，使用图形语言编程，

由回声发生器子VI产生回声信号，通过回声探测器进行探测分析。本实例利用两个波形图来分别显示回声信号和回声探测信号，并对这两个信号进行比对分析。

本实验设计主要内容包括三个部分：回声产生部分，回声探测部分，和结果显示部分。

回声探测器实例的前面板如图1：

图1

1. 程序框图主要功能模块介绍：如图2回声探测器实例的程序框图

主要有四

第一章 Labview综述 注意事项：

1.数据流驱动：从左至右 2.数据连线颜色代表：

1.while循环执行后外界数据接不能传入循环内，封闭性的。 2.注意簇的元素的排列顺序。

3.局部变量，全局变量，共享变量，值属性节点会破坏Labview的数据流。 4.枚举常量仅在程序框图可见，在前面板不可见。

5.使用局部变量控制布尔开关时，按钮只能使用机械动作中的转换模式

6.Labview多线程：将没有直接数据连接的程序块单独创建一个线程，将各个模块放到循环结构中并行执行而实现多线程。

7.子VI前面板进入内存的原因是：前面板打开、VI修改后尚未保存、前面板数据打印、程序框图中有数性节点。

8.While+条件结构，while+事件结构

9.自动索引功能在for循环中默认打开，whil循环默认关闭

10.While循环里面一定记得要加延时，特别是多任务时，不然会十分占用CPU

11.局部变量和值属性节点那个好？

同一vi最好数据流,其次局部变量,绝对不要使用值属性,子vi目前可用引用+属性节点或全局变量。

多使用移位寄存器，少使用属性节点值，尽量不使用局部变量 功能全局可以完全代替全局变量！

一般建议尽量少用局部变量，但就局部变量与“值”属性节

1 虚拟仪器及LabVIEW介绍

1.1 虚拟仪器概述

测量仪器发展至今，大体经历了四代历程，即模拟仪器、分立元件式仪器、数字化仪器和智能仪器。

由于微电子技术、计算机技术、通信技术、网络技术的高度发展及其在电子测量技术与仪器上的应用，新的测试理论、新的测试方法、新的测试领域以及新的仪器结构不断出现，在许多方面已经突破了传统仪器的概念，电子测量仪器的功能和作用已经发生了质的变化，其中计算机处于核心地位，计算机软件技术和测试系统更紧密地结合成一个有机整体，导致仪器的结构、概念和设计观点等也发生了突破性的变化。在这种背景下，美国国家仪器公司（National Instruments）在20世纪80年代最早提出虚拟仪器（Virtual Instrument）的概念，同时推出了用于虚拟仪器开发的工程软件包LabVIEW。NI公司宣称“The Software is the Instrument”，即“软件就是仪器”。在这里，计算机是虚拟仪器的核心设备，该仪器的功能是通过软件仿真实现的。它将传统仪器由硬件电路实现的数据分析处理与显示功能，改由功能强大的计算机来执行，所以计算机是其核心；当计算机与适当的I/O接口设备配置完毕，虚拟仪器的硬件平台就

4.9 设计VI，把两个输入数值相加再乘以20。

4.10 设计VI，输入一个数，判断这个数是否在10~100之间。

或者

4.11 设计VI，比较两个数，如果其中一个数大于另一个数，则点亮led指示灯。

4.12设计VI，产生一个0.0到10.0的随机数与10.0相乘，然后通过一个VI子程序将积与100相加后开方。

（1）子VI

5.5 设计VI，求0~99之间所有偶数的和。

（2）调用子VI

5.6 设计VI，求一个一维数组中所有元素的和。

5.7 设计

VI，计算 ??x=1??!

5.8 设计VI，在前面板放置一个布尔按钮和一个字符串显示控件，要求当按钮按下时，显示

“按钮被按下”，当按钮被松开时，显示“按钮被松开”。

5.9 设计VI，使用公式节点，完成下面公式的计算。 y1=x^2+x+1; y2=ax+b;

5.10 设计VI，将两个字符串连接成一个字符串。

5.11 设计VI，建立一个簇，包含个人姓名、性别、年龄、民族、专业等信息，并使用“解除捆绑”函数，将簇中各个元素分别取出。

5.12 设计VI，利用全局变量将一个VI产生的正弦波在另一个VI显示。

（1）第一个vi，产生波形数据，存入全局变量中

（2）全局变量

虚拟仪器应用

虚拟仪器(virtual instrument,VI) 最早是适应PC卡式仪器于1986年由NI 公司提出的,它的出现逐步改变了测量和自动化的方法。所谓虚拟仪器,简单地说就是一组完成传统仪器功能的硬件和软件部件。虚拟仪器通过软件将通用计算机与仪器硬件结合起来,用户可以通过友好的图形界面(通常称为虚拟面板)操作这台计算机,就像在操作自己定义、自己设计的一台单个传统仪器一样。VI 透明地将计算机资源和仪器硬件(如A/ D、D/ A、数字I/ O、定时器和信号调理器等)的测试、控制能力结合在一起,通过软件实现数据的分析处理和表达,从而能更迅速、更经济、更灵活地解决测试问题,并有效地降低了系统组建成本。虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。

一、虚拟仪器技术的组成

（一）高效的软件。软件是虚拟仪器技术中最重要的部分。功能强大、现成即用的软件使整个过程自动进行。使用正确的软件工具并通过设计或调用特定的程序模块,可以高效地创建自己的应用以及友好的人机交互界面。标准图形化编程软件———LabVIEW ,不仅能轻松方便地完成与各种软硬件的连接,更能提供强大的后续数据处理能力,设置数据处

浅谈虚拟仪器

摘要: 简要的介绍了测量仪器的发展历史及各个阶段仪器的特点；详细介绍了虚拟仪器的基本原理、结构和与传统仪器相比的性能优点。同时还介绍了虚拟仪器的应用状况及未来展望。

关键词: 仪器技术；虚拟仪器；标准化

Abstract: Briefly introduce the development history of measuring instrument, and the characteristic of the instrument in all stages. The basic principle, structure of the virtual instrument and the advantages of virtual instrument which are different from the traditional instrument are introduced in detail. At the same time, application and future expectations of the virtual instrument is introduced briefly.

Key word

实验七 字符串和文件IO

1．创建一个VI，产生一个2维（4列×5行）的随机数数组，要求随机数为1~10之间的整数，把它写入一个数据表格中去，要求在每列加上一个标题头。

答：

程序框图 结果显示 2．将输入的字符串和数值按照一定格式组合成命令字符串输出，再求此组合字符串长度，提取出命令参数的整数数值。

答：

程序框图 结果显示 3．创建一个字符串显示控件，程序运行后显示当前系统日期、时间、及任意输入的学生班级和姓名。

答：

程序框图 显示结果 4．将范围10～20的5个随机数转换为一个字符串显示在前面板上。要求保留1位小数，小数之间用空格分隔。

答：

程序框图 显示结果 5．输入“姓名”、“年龄”、“身高”和“体重”四个参数，要求输出字符串：我叫“姓名”，今年“年龄”岁，我的身高是“身高”厘米，体重是“体重”公斤。

答：

程序框图 显示结果 6．编写一个VI，将一字符串数组写入文件，然后以文本形式从文件中读出来，把数据表格字符串中的“Tab”分隔符转换为“，”分隔符，再把用“Tab”分隔的数据表格字符串和用“逗号”分隔的数据表格字符串分别输出到前面板。

答：

程序框图 显示结果 7．将随机产生的温度数据用波形显示出来

实验一

一． 实验目的

1、熟悉LabVIEW的操作环境 2、了解子VI的创建及其操作

二．实验设备

LabVIEW 8.6

三．实验内容

创建一个VI，实现10个数的连乘功能，并将其改为子VI的形式。 1. 建立一个10个数连乘的VI，采用数组内输入10个数，利用数组内求积函数实现10个数的连乘。

2.编辑栏内选择创建子VI

3.对子VI图标进行编辑

四．实验结果

前面板：

程序框图：

五．实验小结

在实验过程中熟练掌握建立子VI的方法。

实验二

一． 实验目的

1. 熟悉LabVIEW的操作环境 2. 了解子VI调用过程

二．实验设备

LabVIEW 8.6

三．实验内容

创建一个虚拟温度显示器，采用指针仪表与曲线的方式进行联合显

?5?cos(2.5?t?3),t?50T???5?sin(3.5?t?5),t?50 示，输入信号公式为

式中，t为仿真时间。要求信号公式用子VI实现。

1. 创建信号公式的子VI，子VI采用公式节点进行编辑。

子VI运行测验结果

2、在前面板中创建显示控件（仪表、波形图），程序框图中采用While

循环连续产生仿真时间t，在调用信号公式子VI，连接显示控件。

四．实验结果

程序前面板

程序框图：

五．实验小

实验一

一． 实验目的

1、熟悉LabVIEW的操作环境 2、了解子VI的创建及其操作

二．实验设备

LabVIEW 8.6

三．实验内容

创建一个VI，实现10个数的连乘功能，并将其改为子VI的形式。 1. 建立一个10个数连乘的VI，采用数组内输入10个数，利用数组内求积函数实现10个数的连乘。

2.编辑栏内选择创建子VI

3.对子VI图标进行编辑

四．实验结果

前面板：

程序框图：

五．实验小结

在实验过程中熟练掌握建立子VI的方法。

实验二

一． 实验目的

1. 熟悉LabVIEW的操作环境 2. 了解子VI调用过程

二．实验设备

LabVIEW 8.6

三．实验内容

创建一个虚拟温度显示器，采用指针仪表与曲线的方式进行联合显

?5?cos(2.5?t?3),t?50T???5?sin(3.5?t?5),t?50 示，输入信号公式为

式中，t为仿真时间。要求信号公式用子VI实现。

1. 创建信号公式的子VI，子VI采用公式节点进行编辑。

子VI运行测验结果

2、在前面板中创建显示控件（仪表、波形图），程序框图中采用While

循环连续产生仿真时间t，在调用信号公式子VI，连接显示控件。

四．实验结果

程序前面板

程序框图：

五．实验小

总线技术与虚拟仪器 参考答案及评分标准

一、填空题。（每空1分，共10分。）

1．硬件实现的功能软件化

2．节点、端口和连线

3. 有

4. 一个连续采集的序列中，相邻两次采集之间的时间间隔

5. 工具选板、 控件选板、 函数选板

6. 输入/输出（I/O）接口软件 仪器驱动程序 应用软件

7. 重叠式、平铺式

8. 交互式开发者接口 编程式开发者接口 子程序接口 VISA I/O接口

9. 前面板、程序框图、图标与连接器

二、单项选择题。（本题共5小题，每个小题有四个选项，从中选出正确的选项，

每小题2分，共10分。）

1. 1、CD 2、B 3、D 4、C 5、A

三、简述题：（本题共3小题，每小题5分，共15分。）

1. 简述用LABVIEW8.2编写程序的一般步骤。

（1）前面板设计 （2）程序框图 （3）数据流编程 （4）功能检验 （5）保存文件

2. 简述数据采集系统的组成结构。

数据采集（Data Acquisition，DAQ），就是将被测对象的各种参量（物理量、化学量、生物量等）通过各种传感器作适当转换后，再经信号调理、采样、量化、编码、传输等步骤送到控制器进行数据处理或记录的过程。（2分）

信 数 数字 模拟 传