虚拟仪器技术实验指导书

实验一 LabVIEW入门

一、实验目的

（1）初步学会使用LabVIEW；

（2）掌握创建自己的VI。

二、实验任务

使用LabvIEW图表模式。

三、实验步骤

练习 1-1 使用三种图表模式

目的：查看 VI 分别在三种模式下执行时图表的显示。

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

图１－4 图表的例子

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

虚拟仪器实验指导书

管雪梅

东北林业大学机电工程学院

2012年9月

1

http://www.ni.com/ 实验一 创建VI

一、实验目的

1、熟悉LabVIEW软件的基本编程环境；

2、学习虚拟仪器设计的基本方法、常用工具的使用方法和设计全过程； 3、学习创建VI的全过程。

二、实验内容

1、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。 已知：汽车速度=发动机转速*3/100

发动机温度=汽车速度/1.5

2、根据说明，完成一个虚拟压力显示器。

当一个控件输入传感器的输出电压u的数值时，另一个控件能按式公式关系给出传感器相应的输入压力p的数值。

kp?uH?u012.5(mV)?pH25.0(MPa)为了简便起见，我们取u0＝0。

三、设计步骤 1、

（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

验 指 导 书

电子与信息学院

《虚拟仪器技术》实

1

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”

虚拟仪器与智能测量

实验指导书

董介春

青岛大学电子信息学院

2016.9

虚拟仪器与智能测量实验指导书

说明

1、注意：在实验之前，首先在计算机的F盘下面创建一个以班级+姓名+实验几命名的目录，如电子1班张三实验一，所有的实验程序都保存到该目录中。

2、实验箱底板功能说明

（1）本系统所用NI PCI-6221数据采集卡，含有24路双向数字I/O，16路模拟输入、2路模拟输出，2路定时计数器，底板上68针插座接口为采集卡68-pin VHDCI母头接口。采集卡用法详见NI-DAQmx帮助。

（2）《压力测量》与《步进电机控制与霍尔元件位置检测》两个实验模块集成在实验箱板底上。使用NI PCI-6221数据采集卡实验时，需拔下XT1全部跳线帽，然后通过IO1和IO2将采集卡相应端子与XT2连接起来。

虚拟仪器与智能测量实验指导书

目 录

第一篇 LabVIEW基础单元 ································································ 1

实验一 LabVIEW编程环境与基本操作 ...............................................

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

实验四 LabVIEW字符串和文件I/O编程

一、实验目的

1．熟悉并掌握字符串函数的使用。

2．熟悉并掌握文件I/O操作。

3．了解属性节点如何作为前面板转换的方法。 二、实验原理

1．字符串是ASCII字符的集合，LabVIEW有很多函数来处理各种类型的字符串。这些函数位于Function模板上的String子模板中。

String Length函数返回字符串中字符的个数。

Concatenate String函数把所有的输入字符和字符串连接成一个输出字符串。

Match Pattern函数返回匹配的子串，如果没查找到匹配字符串则返回字符串为空。 字符串格式化函数Format Into String把数值型数据转换成ASCII字符串格式。 字符串格式化函数Scan From String把ASCII字符串数据转换成数字格式。

2．文件的I/O操作是指向文件中写入数据以及从文件中读取数的操作，所有的文件I/O函数都在Functions模板的File I/O子模板中。Open/Create/Replace File函数用来打开、更换一个已存在的文件，或者创建一个新文件。

Read File函数从指定的文件读取指定字节的数据。 Write F

课 程 教 案

课程名称：任课教师：所属院部：教学班级：教学时间： 虚拟仪器实验 杜 鸣 笛 电气与信息工程学院 自动化1201-02、自动化卓越班1301 2015—2016 学年第 1 学期湖 南 工 学 院

课程基本信息

课程 名称 课程代码 虚拟仪器实验 G0291154 总计： 16 学时 学 分 1 讲课： 0 学时 实验： 16 学时类别 必修课（√） 选修课（ ） 理论课（ ） 实验课（√） 上机： 0 学时 课程设计： 周 任课 杜鸣笛 职称 专职教师 教师 授课 专业班级： 自动化1201-02、自动化卓越班1301 共3个班 对象 虚拟仪器技术是测试技术和计算机技术相结合的产物，是两门学科的最 新技术的结晶，融合了测试理论、仪器原理和技术、计算机接口技术、高速 总线技术以及图形化软件编程技术于一身，实现了测量仪器的集成化、智能 化、多样化及可编程化，在实验教学中，虚拟仪器软件编程环境给学生提供 了一个充分发挥自己才能和想象力的空间，有利于学生能力的培养。 课 本课程的任务是让学生学习和了解虚拟仪器的原

实验2：基本使用方法与程序调试

1.采用两种方法构建VI，该VI具有数字控件用于输入数字x，使用“Expression Node”节点或“加”和“乘”函数计算3x?2x?5.0并用数字指示器显示输出结果。

2

2.通过使用VI模板和修改Express VI创建一个程序，要求产生12.5Hz三角波和加性噪声。

3.使用数字控件构造VI，用于猜测一个1到5之间的整数。在该范围内产生一个随机整数，显示在数字指示器中，并与输入比较。如果数字相等点亮LED。

4.构建VI接受以英尺为单位的输入值，把该值转换为米和英里为单位的值，分别显示在前

面板上各自的指示器中。注意1英里=5280英尺，1米=3.281英尺。

使用VI，证实10000英尺等于1.89394英里，即3047.85米。保存到D盘，命名为Conver.vi。

5.设计VI计算两个数字输入的和与差，两个输入分别为x和y。根据两输入的和与差的比较结果（大于、等于或小于），分别点亮三个LED中的一个。验证如下三种情况：

1.x=4和y=1 2.x=3和y=0 3.x=2和y=--3。

6.采用两种方法构建VI，接收5个数字输入，将这些数字相加并在仪表上显示结果。如果输入的总和小于8.0，则圆形指示

虚拟仪器技术复习

1、 虚拟仪器的概念、典型结构，虚拟仪器系统组成级特点

概念：虚拟仪器是指，在以通用计算机为核心的硬件平台上，由用户自己设计定义，

具有虚拟的操作面板，测试功能由测试软件来实现的一种计算机仪器系统。 典型结构 ·基于数据采集卡的虚拟仪器

·基于GPIB总线方式的虚拟仪器 ·基于VXI总线方式的虚拟仪器 ·基于PXI总线方式的虚拟仪器 ·基于LXI总线方式的虚拟仪器

组成：虚拟仪器的组成包括硬件和软件两个基本要素P2 硬件包括计算机和输入输出设备；

软件包括输入输出接口软件，仪器驱动程序，应用软件； 特点：①丰富和增强了传统仪器的功能 ②突出“软件即仪器”的概念 ③仪器由用户自己定义 ④开放的工业标准

⑤便于构成复杂的测试系统，经济性好

2、 传感器的定义及组成

定义：能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件和装置。 组成：传感器由敏感元件、转换元件、测量电路（信号调节转换电路）三部分组成

3、 应变效应，应变式传感器的测量电路及应用

当导体或半导体在外界力的作用下发生机械变形时，其电阻值相应发生变化，这种现象称为应变效应。 测量电路：直流电桥