【正文】 nstrument Engineering Workbench）是一種用圖形代替文本創(chuàng)建應用程序的圖形化編程語言。它還包括了一個數(shù)的數(shù)據(jù)采集、分析、顯示和存儲的工具和功能，這是圖形化的好處。 LabVIEW 圖形化數(shù)據(jù)流語言和程序框圖可以是自然地、簡單的方式來顯示數(shù)據(jù)流，同時圖形化得用戶界面以直觀的顯示數(shù)據(jù)，讓我們可以 輕松、方便地查看，更改數(shù)據(jù)或控制輸入。 “ 軟件 即是儀器 ” 核心理念的思想是虛擬儀器 NI 公司提出的 。獨立儀器、模塊化儀器、數(shù)據(jù)采集板（ DAQ）或 傳感器 是構(gòu)成 I/O 部件的成分 。 利用 高性能 的模塊化硬件 的虛擬儀器技術(shù) ，結(jié)合 靈活高效 的 軟件 來完成各種各樣的 測試、測量和 在 自動化 上 的應用。 使用虛擬儀器集成環(huán)境和實際的信號連接到得數(shù)據(jù)進行分析，并獲得實用信息，在很寬的范圍內(nèi)共享信息，以幫助提高生產(chǎn)效率。 虛 擬儀器的特點 虛擬儀器的發(fā)展豐富且增強了傳統(tǒng)儀器的功能。開放工業(yè)標準化， 虛擬儀器技術(shù)的硬件和軟件來開發(fā)一個開放的行業(yè)標準 ，使資源的可重復利用率提高，功能易于擴展，管理規(guī)范，生產(chǎn)、維護和開發(fā)費用降低。 5 性能高 虛擬儀器技術(shù)是在 PC 技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，所以完全繼承了以現(xiàn)成即用的 PC 技術(shù)為主導 的最新商業(yè)技術(shù)的優(yōu)點，包括功能全面的處理器和文件 I/O，在數(shù)據(jù)高速導入磁盤的同時就能實時地進行復雜的分析。 擴展性強 NI 軟件和硬件工具，是我們不再局限于目前的技術(shù)，得益于 NI 軟件的靈活性明智需更新電腦或測量硬件，你可以用最少的硬件投資，很少或沒有軟件升級，以改善整個系統(tǒng)。 開發(fā)時間少 驅(qū)動程序和應用兩個層面 上， NI 高效的軟件體系結(jié)構(gòu)的計算機、儀器儀表和通信方面的最新技術(shù)結(jié)合在一起。 無縫集成 虛擬儀器技術(shù)是一個集成的軟硬件概念。 虛擬儀器系統(tǒng)的構(gòu)成 虛擬儀器由硬件接口、虛擬儀器面板和設(shè)備驅(qū)動程序軟件組成。就像真正的儀器，用鼠標虛擬儀器面板的用戶真實和方便操作。計算機硬件平臺可以是 不同 類型的計算機，如臺式計算機、便攜式計算機、 工作站 、 嵌入式計算機 等。因此， 計算機技術(shù) 在顯示、存儲能力、處理器性能、網(wǎng)絡、 總線標準 等方面的 進一步 發(fā)展，促進 了虛擬儀器系統(tǒng) 在當代 的快速發(fā)展。 虛擬儀器系統(tǒng)的軟件構(gòu)成 測試 軟件 是虛擬儀器的 主要組成 。 NI公司從豐富的、簡潔的虛擬儀器軟件開發(fā)導論。 一些具有靈活性和強大的計算機軟件代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器，虛擬儀器系統(tǒng)的硬件特點，特別是計算機應用系統(tǒng)的直接參與測試信號的產(chǎn)生和測量儀器。虛擬儀器測試系統(tǒng)的 軟件 主要分為以下四部分。 （ 2）數(shù)據(jù)分析處理軟件 利用計算機和虛擬儀器開發(fā)的強大計算能力，虛擬儀器系統(tǒng)的軟件可以大大提高數(shù)據(jù)的分析和處理能力，減少 開發(fā) 所需要的 時間。 儀器驅(qū)動器是虛擬儀 器的 主要 核心，是用戶完成對儀器硬件控制的紐帶和橋梁。驅(qū)動程序一般 情況下可以 分為兩層，底層是儀器的 一些 基本操作，如初始化儀器配置儀器輸入?yún)?shù)、 查看儀器狀態(tài)、 收發(fā)數(shù)據(jù)等。 （ 4）通用 I/O 接口軟件 在虛擬儀器 構(gòu)成 系統(tǒng)中， I/O 接口 軟件 作為虛擬儀器系統(tǒng) 軟件結(jié)構(gòu) 中承上啟下的 含義 ，其模塊化與標準化越來越 受到重視 。帶有 RS232 接口，帶 GPIB 接口編寫的軟件工具的應用工程師也可以在 VXI系統(tǒng)或設(shè)備，它不僅會縮短應用程序開發(fā)周期，測試軟件的發(fā)展帶來了革命性的方法和手段。在 PC和工作站通過形成網(wǎng)絡形式，構(gòu)成了實際的控制系統(tǒng)，提高生產(chǎn)效率和共享信息資源，已成為現(xiàn)代儀器 儀表的發(fā)展方向。 如果控制系統(tǒng)有更多不同類型的智能設(shè)備，如計算機和工作站作為一個網(wǎng)絡節(jié)點連接到網(wǎng)絡，如各種智能儀表，虛擬儀器和傳感器等，它們一直充分利用互聯(lián)網(wǎng)相對成熟的網(wǎng)絡設(shè)施，不僅要實現(xiàn)更大的資源共享，降低成本，建立一個系統(tǒng)，但也提高了監(jiān)測和控制系統(tǒng)的功能，擴大其應用范圍?！? 目前， 互聯(lián)網(wǎng)為代表的計算機網(wǎng)絡的飛速發(fā)展，作為信道容量網(wǎng)絡的擴展，網(wǎng)絡的高速應用將不再是一個障礙 ， 網(wǎng)絡速度將不再成為網(wǎng)絡應用的障礙。 結(jié)合計算機技術(shù)、控制技術(shù)、傳感器技術(shù)，形成分布式測控系統(tǒng)的網(wǎng)絡更加的方便。廣泛的網(wǎng)絡監(jiān)視和控制提出 了更迫切的需求，監(jiān)測和控制網(wǎng)絡技術(shù)領(lǐng)域也將被廣泛應用于網(wǎng)絡化儀器將很快發(fā)展和走向成熟，從而有效地帶動和促進現(xiàn)代測量技術(shù)、網(wǎng)絡測量技術(shù)。 與各種行業(yè)相比 ，測量技術(shù)與 虛擬儀器將在 當今 時代發(fā) 巨大的 變化。并且要求儀器操作方便，版面美觀大方，功能完善，便于查看和使用。首先，需要掌握的就是 LabVIEW 軟件的認識和使用，并且還要對體溫測量系統(tǒng)整體程序框圖原理的設(shè)計。而若是程序框圖需要簡單明了的設(shè)計，那么更多的需要依賴于子 VI。 while 循環(huán) 設(shè)計的所有進程都在 while 循環(huán)中執(zhí)行， while 循環(huán)可以設(shè)定重復執(zhí)行循環(huán)體，直到它到達的邊界條件。 如圖 5 為 while 循環(huán)示意圖。 ② 先執(zhí)行循環(huán)體，而后 i+1，如果循環(huán)只執(zhí)行一次，那么循環(huán)輸出值 i=0。 圖 5 while循環(huán)示意圖 對于 For循環(huán)，循環(huán)的次數(shù)是固定的，因為 LabVIEW 沒有 Break 語句，很多情況下，需要讓循環(huán)滿足某種條件時退出或繼續(xù)執(zhí)行，這時候就需要借助于 While循環(huán)。 While 循環(huán)體與外部代碼交換數(shù)據(jù)的方式和 For 循環(huán)是一樣的。當循環(huán)次數(shù)超過數(shù)組大小時，將以數(shù)組最后一個元素作為輸入。所以最好給 While 循環(huán)加上時間間隔，有兩種方法，一種是在每個循環(huán)中添加一個等待時間，只有在等待完畢后才驚醒下一個循環(huán)，另一種方法是使用定時循環(huán)。在 LabVIEW 圖形化編程 環(huán)境中，尤其是在圖形連接將占據(jù)較大的空間，在屏幕上，用戶不能把所有的程序都在同一狂徒的 VI 中實現(xiàn)。即用子 VI來實現(xiàn)，子 VI有如下特點： ①子 VI是層次化 、 模塊化 VI 的關(guān)鍵 組成部分 ，它能使 VI 易于調(diào)試和維護； ②子 VI是由其它 VI 調(diào)用的獨立 VI，即子 VI 用在頂層 VI 框圖中； ③子 VI是基于文本編程語言的子程序 ，子 VI 的節(jié)點類似于子程序的調(diào)用語句； ④使用子 VI 是一種有效的編程 語言 技術(shù)，因為它允許在不同的場合重復使用相同的代碼； ⑤ VI 程序的分層特性就是 在一個子 VI 中能夠調(diào)用另一個子 VI。需要說明的是，一個子 VI 相當于一個子程序，子 VI 節(jié)點相當于子程序的調(diào)用語句，而不是子 VI 本身。用 LabVIEW 語言開發(fā)程序時，可以和 C 語言一樣采用從頂向下的設(shè)計方法，用戶每創(chuàng)建一個 VI 程序，都可以將其作為上一級 VI的子 VI節(jié)點來調(diào)用，實現(xiàn)其模塊化編程，這是使用 G語言編程的分層特性，一個子 VI內(nèi)可以調(diào)用多個子 VI。另外，子 VI 必須有一個正確連接端子的連接器來實現(xiàn)和它上層 VI 的數(shù)據(jù)交換。對默認圖標的編輯可通過圖標編輯器來完成。公式節(jié)點工具彌補了這個不足，公式節(jié)點是一個易于在節(jié)點的框圖執(zhí)行數(shù)學運算 。 在類似的 C 語言程序中，這些程序的元素組成的元素都不完全相同。復制粘貼的文本代碼在現(xiàn)有公式節(jié)點中，不是通過圖形化編程方式再次產(chǎn)生相同的代碼。用于數(shù)據(jù)采集的成套設(shè)備稱為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（ Data Acqusition SystemDAQ）。一個完整的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括傳感器和轉(zhuǎn)換器、信號調(diào)理設(shè)備、數(shù)據(jù)收集和分析、計算機硬件、驅(qū)動程序和應用軟 件等。使用 LabVIEW 的 DAQ 技術(shù)，可以編寫出強大的 DAQ 應用軟件。 11 圖 8 LabVIEW 中的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) NI 公司生產(chǎn)了組建完整的 DAQ 系統(tǒng)所需的全部組件。通常一塊 DAQ 卡可以完成多種功能，如 A/D轉(zhuǎn)換、 D/A 轉(zhuǎn)換、數(shù)字 I/O、計數(shù)器 /定時器操作等，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的構(gòu)成如圖 9所示。例如熱電偶、 電阻溫度計 、熱敏電阻器 和集成傳感器 可以把溫度轉(zhuǎn)變?yōu)?ADC 可測量的模擬信號。 如圖 10 所示。 12 圖 10 信號調(diào)理 數(shù)據(jù)采集設(shè)備 信號的信號調(diào)理、 數(shù)據(jù)采集設(shè)備的連接。 PCI、 PCI Express、 PCMCIA、 USB、CompactFlash、 Ether 等總線 是 NI 數(shù)據(jù)采集設(shè)備的支持總線 。 數(shù)據(jù)采集卡 數(shù)據(jù)采集卡基于 PCI 總線的內(nèi)置功能卡片，可以充分利用計算機資源，提高系統(tǒng)的靈活性和可擴展性測試。 DAQ 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)不僅具有很高的性價比， 并且 PCI 傳輸速率高，數(shù)據(jù)吞吐量大， 因此采用美國國家儀器公司（ National Instruments，簡稱 NI）出品的 M 系列 PCI6221 型 PCI 總線數(shù)據(jù)采集卡。 NISTC 2 是專門為 M系列 DAQ設(shè)備設(shè)計的特定用途集成電路，提高了設(shè)備的 I/O 通道數(shù)。 圖 11 連接器的接線圖 13 （ 2） 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件開發(fā) 圖形化編程語言工具 LabVIEW 的主要特點是 分解成若干功能模塊，引腳的輸入、輸出接口模塊。數(shù)據(jù)采集助手按 StepbyStep 的方式來創(chuàng)建數(shù)據(jù)采集應用程序，而使用 Express VI， 測量任務之前需要大量的、復雜的程序代碼，現(xiàn)在是封裝在一個交互式配置 Express VI。 無需編程（如圖 13 所示）。 圖 12 數(shù)據(jù)采集助手 圖 13 數(shù)據(jù)采集助手設(shè)置圖示 14 (a) (b) 圖 14 基于 DAQ的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) （ a） 前面板圖 （ b） 程序框圖 15 3 程序的設(shè)計 在虛擬儀器軟件的工作平臺上，設(shè)計一個體溫的測量系統(tǒng)，并且可以實現(xiàn)對人體體溫的測量以及顯示。