【正文】 （2）虛擬儀器面板體現(xiàn)“軟件就是儀器”的概念虛擬儀器面板控件的外形與實(shí)物相似，一個(gè)優(yōu)秀的虛擬儀器面板可以使用戶對(duì)儀器的學(xué)習(xí)、使用的時(shí)間大大縮短，減少因傳統(tǒng)儀器使用上的復(fù)雜性而引起的認(rèn)讀與操作上的錯(cuò)誤，從而提高操作的正確性和便捷性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與主動(dòng)性。 Measurement Magazine,2000,（04）:1013.[10]李圣怡,戴一帆,[M].北京:國(guó)防科技大學(xué)出版社,2006:5678.[11][J].,（03）:5657.[12]PXI Systems Performance Comes into PXI platform[Z].2003.[13]National Instruments User Manual[Z].National Instruments .[14][J].,（02）:100102.[15][J].,（02）:9598.[16]陳錫輝,[M].北京:清華大學(xué)出版社,2007,（07）:198207.[17][C]..[18]北京東方仿真控制技術(shù)有限公司理工科專業(yè)素材庫(kù)/電氣、自動(dòng)化素材庫(kù)[DB/OL].[19]郁有文,常健,（第二版）[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2003,（07）:2527.[20]曾光宇,楊湖,李博,（高等工科院校電子信息類教材）[M].北京:北京理工大學(xué)出版社,2006,（05）:7890.Design of Guiding Platform of Modern Testing Technique Based on LabVIEWAbstract: As a result of largescale college expansion, the number of students of the school is increasing quickly and equipment and scale of the laboratory cannot satisfy teaching demand. Virtual instrument technology not only leads to a revolution in the testing and controlling field, but also brings tremendous changes to the traditional teaching experiment study. So in this article virtual instrument technology is introduced in the experiment teaching and according to this guiding platform of “modern testing technology” based on LabVIEW is developed. LabVIEW is briefly discussed and generation, acquisition and processing of mon signals are expounded. The modules such as analog data acquisition, signal measurement, spectral analysis, timedomain analysis, frequency domain analysis, etc are designed emphatically. Guiding platform of “modern testing technology” consists of virtual laboratory, introductions and principles of mon sensors and FLASH demonstration. With LabVIEW, designs of system such as pressure, vibration, etc are pleted and application of simulation platform is acplished. By simulation, the design of system is feasible, software process designing is rational, and they are accord with the need of graduation design basically.Key Words:Virtual Instruments。該系統(tǒng)已成功運(yùn)用于《過(guò)程檢測(cè)與儀表》課程開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，收到良好的成效。本設(shè)計(jì)為一套完整的仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，下一步將把實(shí)體傳感器及信號(hào)采集卡引入系統(tǒng)，將系統(tǒng)從全仿真平臺(tái)轉(zhuǎn)變?yōu)橥瑫r(shí)具有仿真和實(shí)測(cè)的教學(xué)系統(tǒng)，真正地取代傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室，真正地用于實(shí)踐教學(xué)。用戶只需修改程序，就可不斷定義、擴(kuò)展或增強(qiáng)系統(tǒng)的測(cè)控功能。本平臺(tái)主要包括常見信號(hào)的測(cè)控系統(tǒng)，對(duì)常見信號(hào)的測(cè)量原理進(jìn)行詳細(xì)分析，并對(duì)傳感器的使用方法、信號(hào)采集和信號(hào)處理等過(guò)程進(jìn)行形象仿真。另外一個(gè)窗口顯示彈簧位移的變動(dòng)情況。圖46 加速度測(cè)控系統(tǒng)前面板下面對(duì)該系統(tǒng)的前面板和程序框圖進(jìn)行具體介紹，此控制系統(tǒng)的前面板主要由三部分組成。 壓電式加速度傳感器圖45是一種壓電式加速度傳感器的結(jié)構(gòu)圖。圖43 溫度子VI表4 溫度子VI說(shuō)明參數(shù)說(shuō)明Elapsed TimeInitial Fluid MassInitial Fluid TemInlet Mass Flow RateInlet Flow TemHeat Flow RateNew Tem子VI的運(yùn)行時(shí)間原始液體量，即水箱內(nèi)的水的原始水位原始液體溫度流入水箱的水速流入的水溫?zé)崃苛鲃?dòng)率新得到的水溫程序運(yùn)行過(guò)程：這個(gè)程序主體是在While循環(huán)下進(jìn)行的。 （3）示波器的圖形顯示窗口：水箱水位變化曲線、水箱水溫變化曲線。下面對(duì)該系統(tǒng)的前面板和程序框圖進(jìn)行具體的介紹。 系統(tǒng)的程序框圖設(shè)計(jì)該系統(tǒng)程序框圖由四部分組成。各變化的關(guān)系流程圖如圖39所示。我們可以在框圖下亮點(diǎn)運(yùn)行，其中的過(guò)程清晰可看，首先是從各個(gè)控制器（Control）中讀入被控信息。（2）水箱參數(shù)設(shè)置：水箱參數(shù)為原始水量、最高水位、最低水位、流入速率、循環(huán)周期。、頻譜單位轉(zhuǎn)換、功率與頻率估值等函數(shù)進(jìn)行編程，從而實(shí)現(xiàn)波形分析。其中懸臂梁上的壓電介質(zhì)材料的電容和懸臂梁上施加的力用數(shù)值常量或數(shù)值輸入控件進(jìn)行設(shè)置。三個(gè)滑動(dòng)桿用于設(shè)置壓電晶片長(zhǎng)、寬、厚度，在色彩設(shè)置中，通過(guò)不同的顏色變換，可以清晰地看到壓電晶片的安裝位置。產(chǎn)生的數(shù)值在經(jīng)過(guò)幅值和電平的測(cè)量函數(shù)，得到濾波后的波形圖，輸入的電壓、頻率、噪聲幅值得到仿真信號(hào)。會(huì)在圖片控件中顯示物體厚度，并隨著輸入厚度的數(shù)量改變而改變。系統(tǒng)前面板如圖24所示。 工作時(shí)，傳感器與被測(cè)物體剛性連接，當(dāng)物體振動(dòng)時(shí)，傳感器外殼和永久磁鐵隨之振動(dòng)，而架空的芯軸、線圈和阻尼環(huán)因慣性而不隨之振動(dòng)。圖22 位移測(cè)控系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)圖 轉(zhuǎn)速測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)原理該系統(tǒng)是利用磁電感應(yīng)式傳感器原理設(shè)計(jì)而成，齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)使氣隙磁阻產(chǎn)生周期性變化，從而引起磁路中磁通的變化，使磁電感應(yīng)式傳感器線圈內(nèi)產(chǎn)生周期性變化的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。（5）1個(gè)開關(guān)控制按鈕。 系統(tǒng)前面板設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)霍爾式位移傳感器的模擬，產(chǎn)生仿真信號(hào)給位移測(cè)控系統(tǒng)。1879年美國(guó)物理學(xué)家霍爾首先在金屬材料中發(fā)現(xiàn)了霍爾效應(yīng), 但由于金屬材料的霍爾效應(yīng)太弱而沒有得到應(yīng)用。圖16 虛擬實(shí)驗(yàn)室界面在虛擬實(shí)驗(yàn)室的程序框圖設(shè)計(jì)中，因虛擬實(shí)驗(yàn)室屬于一個(gè)鏈接平臺(tái)，所以在其程序框圖設(shè)計(jì)中，只要完成子VI調(diào)用即可。圖13 選擇ActiveX對(duì)象圖程序框圖設(shè)計(jì)中，通過(guò)ActiveX選板中的“打開自動(dòng)化”模塊控制Shockwave Flash Object對(duì)象的movie屬性節(jié)點(diǎn)，然后把數(shù)據(jù)流傳輸?shù)秸{(diào)用節(jié)點(diǎn)Play、Back、Stop節(jié)點(diǎn)。圖11 半導(dǎo)體傳感器目錄圖此外還介紹了S系列的霍爾式傳感器，HEL系列的溫度傳感器，MLV9200系列振動(dòng)傳感器，GAA083電流傳感器。 開發(fā)平臺(tái)簡(jiǎn)介系統(tǒng)設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)單的編程技巧舉例——加法器的設(shè)計(jì)，基本構(gòu)成，前面板和程序框圖的設(shè)計(jì)。為此，我以基于LabVIEW的VI模塊設(shè)計(jì)方法作為實(shí)例，逐步實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和教師的教學(xué)方式，充分發(fā)揮虛擬儀器的優(yōu)勢(shì)，為學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展提供豐富多彩的教育環(huán)境和有力的學(xué)習(xí)工具。目前，我國(guó)高檔臺(tái)式儀器，如數(shù)字示波器、頻譜分析儀、邏輯分析儀等設(shè)備還主要依靠進(jìn)口，這些儀器加工工藝復(fù)雜，制造水平要求高，而采用虛擬儀器技術(shù)可以通過(guò)只采購(gòu)?fù)ㄓ脙x器硬件來(lái)設(shè)計(jì)高性價(jià)比的儀器系統(tǒng)[17]。通過(guò)將測(cè)量功能轉(zhuǎn)向用戶可接觸并可重復(fù)配置的硬件，那些采用這種體系結(jié)構(gòu)的儀器從具有更大靈活性和可重復(fù)配置功能的系統(tǒng)中受益，而且這些系統(tǒng)反過(guò)來(lái)又提高了性能并降低了成本。 自動(dòng)測(cè)試工業(yè)中一個(gè)基本的趨勢(shì)就是向基于軟件的測(cè)試系統(tǒng)的重大轉(zhuǎn)變[14]。 （2）許多應(yīng)用程序，一個(gè)設(shè)備圖5 許多應(yīng)用程序重復(fù)使用硬件資料來(lái)源：[DB/OL]. 圖5所示的例子中，一個(gè)工程師剛剛完成了一個(gè)利用最新的M系列DAQ設(shè)備和積分編碼器測(cè)量電機(jī)位置的項(xiàng)目。傳統(tǒng)儀器把所有軟件和測(cè)量電路封裝在一起，并利用儀器前面板為用戶提供一組有限的功能。隨著產(chǎn)品在功能上不斷地趨于復(fù)雜，工程師們通常需要集成多個(gè)測(cè)量設(shè)備來(lái)滿足完整的測(cè)試需求，而連接和集成這些不同設(shè)備總是要耗費(fèi)大量的時(shí)間。 虛擬儀器技術(shù)的四大優(yōu)勢(shì) （1）性能高虛擬儀器技術(shù)是在PC技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，所以完全“繼承”了以現(xiàn)成即用的PC技術(shù)為主導(dǎo)的最新商業(yè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，包括功能超卓的處理器和文件I/O，使您在數(shù)據(jù)高速導(dǎo)入磁盤的同時(shí)就能實(shí)時(shí)地進(jìn)行復(fù)雜的分析[8]。傳統(tǒng)儀器的某些硬件在虛擬儀器中被除數(shù)軟件所代替，由于減少了許多隨時(shí)間可能漂移、需要定期校準(zhǔn)的分立式模擬硬件，加上標(biāo)準(zhǔn)化總線的使用，使儀器的測(cè)量精度、測(cè)量速度和可重復(fù)性都大大提高。虛擬儀器廣泛應(yīng)用于電子測(cè)量、電力工程、醫(yī)療、溫度檢測(cè)、振動(dòng)分析、聲學(xué)分析、故障診斷用教學(xué)科研等諸多領(lǐng)域。（2）信號(hào)調(diào)理：LabVIEW函數(shù)選板上提供了很多信號(hào)處理函數(shù)，利用這些函數(shù)可以方便地對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波，加窗等分析處理。其次，傳統(tǒng)儀器維護(hù)費(fèi)用高，需要耗費(fèi)大量