【正文】 ment,縮寫為 VI）是基于計算機的儀器，是將儀器裝入計算機，以通用的計算機硬件及操作系統(tǒng)為依托，實現(xiàn)各種儀器功能。 西北師范大學物理與電子工程學院 2020 屆畢業(yè)論文 虛擬儀器的分類 （ 1） PC總線 —— 插卡型虛擬儀器 。 （ 5） PXI 總線方式虛擬儀器 。 2 圖形化編程語言 LabVIEW LabVIEW 概述 LabVIEW 是一種程序開發(fā)環(huán)境，由美國國家儀器（ NI）公司研制開發(fā)的，類似于 C 和 BASIC 開發(fā)環(huán)境，但是 LabVIEW 與其他計算機語言的顯著區(qū)別是：其他計算機語言都是采用基于文本的語言產(chǎn)生代碼，而 LabVIEW 使用的是圖形化編輯語言 G 編寫程序，產(chǎn)生的程序是框圖的形式。 LabVIEW 圖標如下圖所示： 西北師范大學物理與電子工程學院 2020 屆畢業(yè)論文 LabVIEW 程序又稱為虛擬儀器，它的表現(xiàn)形式和功能類似于實際的儀器；但LabVIEW 程序很容易改變設置和功能。 它主要的方便就是，一個硬件的情況下，可以通過改變軟件，就可以實現(xiàn)不同的儀器儀表的功能，非常方便，是相當于軟件即硬件！現(xiàn)在的圖形化主要是上層的系統(tǒng)，國內(nèi)現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出圖形化的單片機編程系統(tǒng)（支持 32 位的嵌入式系統(tǒng)，并且可以擴展的） 。只要用鼠標輕輕的點兩三下，用戶就可以快捷的查到錯誤的類型，原因以及錯誤的準確位置，這個特性在程序較大的情況下特別方便。增加或取消一個數(shù)據(jù)探針，只需要輕輕的點兩下鼠標及行了。 （ 2）在前面板的控件選板中選擇所需的輸入控件和布爾控件，放置在前面板適當?shù)奈恢?。移位寄存器的添加可以通過在循環(huán)結構的左邊框或右邊框上彈出的快捷菜單獲得，在其中選擇添加移位寄存器 。 “ While 循環(huán)的使用以及移位寄存器和 While 循環(huán)的連用”的演示結果如下圖所示 ： 西北師范大學物理與電子工程學院 2020 屆畢業(yè)論文 （ 2）從函數(shù)選板中的“編程” “ 結 構 ”子選板中選取“ 條件結構 ”，并在程序框中拖出一個適當大小的方框。在選擇器標簽中可以輸入單個值或 數(shù)值列表和范圍。當值為 1 時，事件結構處于永遠等待狀態(tài)，直到指定的事件發(fā)生為止。 事件結構的工作原理就像具有內(nèi)置等待通知函數(shù)的條件結構。事件結構并不通過循環(huán)來處理多個事件。但在默認狀態(tài)下，無需為每個分支中的事件結構輸出隧道連線。 （ 4） 打開程序框圖， 從函數(shù)選板中的“編程” “ 對話框與用戶界面 ”子選板中選取“ 注冊事件 ” 并在程序框中拖出一個適當大小的方框。如在 VI或函數(shù)運行前沒有發(fā)生錯誤， VI或函數(shù)將正常運行。必須是對本地對象的引用。 錯誤輸出： 包含錯誤信息，如錯誤 輸入表明在 VI 或函數(shù)在運行前已發(fā)生錯誤，錯誤輸出將包含相同的錯誤信息，否則，表明 VI 或函數(shù)中出現(xiàn)的錯誤裝態(tài)。右擊單擊錯誤輸出的前面板顯示控件，從快捷菜單中選擇解釋錯誤可以獲得更多 關于該 錯誤的信息。如在 VI或函數(shù)運行前沒有發(fā)生錯誤， VI或函數(shù)將正常運行。右擊單擊錯誤輸出的前面板顯示控件，從快捷菜單中選擇解釋錯誤可以獲得更多 關于該 錯誤的信息。當查看了報警歷史后，此程序還能通過按“清除歷史報警”按鈕來清除報警歷史。 “波形圖”如下圖所示： 波形圖用于將測量值顯示為一條或多條曲線。波形圖顯示波形是以成批數(shù)據(jù)一次刷新方式進行的，數(shù)據(jù)輸入基本形式是數(shù)據(jù)數(shù)組（一維或二維數(shù)組），簇或波形數(shù)據(jù)。在 Y軸上，如果配置為默認設置， Y 軸將根據(jù)所有顯示數(shù)據(jù)的最大值最小值之間的范圍進行自動標度，一般情況來說，默認設置可滿足大多數(shù)的應用。 除了數(shù)組和簇，波形圖還可以顯示波形數(shù)據(jù)。 西北師范大學物理與電子工程學院 2020 屆畢業(yè)論文 波形圖顯示的每條波形，其數(shù)據(jù)都必須是一個一維數(shù)組，這是波形圖的特點，所以顯示 n條 波形就必須有 n組數(shù)據(jù)。也可以把圖形圖表的這種工作方式想象為先進先出的隊列，新數(shù)據(jù)帶來之后，會把同樣長度的舊數(shù)據(jù)從隊列中擠出去。 可以把波形圖的 X軸和 Y軸都設置為自動調整刻度區(qū)間以反映曲線數(shù)據(jù)的取值區(qū)間。選定該選項，彈出屬性對話框。也可以通過在圖形上彈出快捷菜單，在顯示項的下拉菜單中選擇這些項。 標尺標簽 可以設置波形圖的坐標刻度和柵格的形式。 （ 2）在前面板的控件選板中選擇所需的輸入控件和布爾控件，放置在前面板適當?shù)奈恢谩? 頻率：波形頻率，以 HZ 為單位，默認值為 10。 采樣信息： Fs 是每秒采樣率，默認值為 1000， s 是波形的采樣數(shù)，默認值為 1000。 信號輸出：生成的波形 VI 會記住上個生成波形的時間標識，并從這一點開始繼續(xù)遞增時間標識。 While 循環(huán)有兩個端子：計數(shù)接線端（輸出端）和條件接線端（輸入端）。把采樣點數(shù)和采樣頻率通過“捆綁” 函數(shù) 輸入到 “基本函數(shù)發(fā)生器”的采樣信息端。通過觀察演示知道該實驗演示結果達到了預期的目的，則得到該實驗設計成功。 （ 2）從函數(shù)選板的中的“信號處理” “波形生成”子選板中選擇“正弦波形”，置于 Whlie 循環(huán)中，并將第一個“正弦波形”的頻率設 置為 1HZ，幅值設置為 1V；在第二個“正弦波形”的頻率和幅值兩個輸入數(shù)據(jù)端口分別新建一個輸入控件。 （ 6）雙擊“濾波器” Express VI，打開其配置對話框，設置濾波參數(shù)。 第一個“正弦波形”的頻率設置為 1HZ，幅值設置為 1V；在第二個“正弦波形”的頻率和幅值在兩個輸入數(shù)據(jù)端口分別新建一個輸入控件，運行前給輸入一定的幅值和頻率值。從發(fā)展史看，電子測量儀器經(jīng)歷了由模擬儀器、智能儀器到虛擬儀器，由于計算機性能以摩爾定律（每半年提高一倍）飛速發(fā)展，已把傳統(tǒng)儀器遠遠拋到后面，并給虛擬儀器生產(chǎn)廠家不斷帶來較高的技術更新速率。它功能強大，可實現(xiàn)示波器、邏輯分析儀、頻譜儀、信號發(fā)生器等多種普通儀器全部功能，配以專用探頭和軟件還可檢測特定系統(tǒng)的參數(shù)，如汽車發(fā)動機參數(shù)、汽油標號、爐窯溫度、血液脈搏波、心電參數(shù)等多種數(shù)據(jù)；它操作靈活，完全圖形化界面，風格簡約，符合傳統(tǒng)設備的使用習慣，用戶不經(jīng)培訓既可迅速掌握操作規(guī)程；它集成方便，不但可以和高速數(shù)據(jù)采集 設備構成自動測量系統(tǒng)，而且可以和控制設備構成自動控制系統(tǒng)。 LabVIEW 編程與虛擬儀器的設計 .[M]北京：清華大學出版社 [7] 趙偉兵 虛擬儀器的結構特點以及研究進展 [J].安陽工學院學報 .2020.(03) [8] 黃純，江亞瓊，孫新華 .基于虛擬儀器技術電力諧波測試儀 [J].電力自動化設備 .2020.(11) [9] 程虎 .虛擬儀器的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 [J].現(xiàn)代科學儀器 .1999.(04) [10] 裘偉 廷 .基于 LabVIEW 的虛 擬儀 器和虛 擬實 驗 [J]. 現(xiàn)代科 學儀器 .2020.(03) [11] 汪敏聲等譯 著 . LabVIEW 基礎教程 [M].電子工業(yè)出版社 .2020 [12] 楊琪文，呂為民 .虛擬儀器在機械工程檢測技術實驗中的應用 [J].寧波職業(yè)技術學院學報 .2020.(05)