LabVIEW实验指导书

1、实验1 LabVIEW编程环境与基本操作实验、实验目的 了解LabVIEW 7 Express的编程环境。掌握LabVIEW的基本操作方法，并编制简单的程序二、实验设备安装有LabVIEW 7 Express的计算机三、实验内容1、LabVIEW的工作环境1）启动界面对话框各按钮作用如下：NeW创建一个新的 VI （Virtual Instument ）程序。Oper】打开一个已有的VI程序【Con figure】设置NI的测量和控制工具，如 DAQma的设置【Help】LabVIEW帮助2）面板窗口和框图程序窗口前面板窗口工具栏：回（Run,运行）-（Abort Execution,终止运行

2、）而亠U（Pause/Continue，暂停 / 继续）創（Run Co ntin uously，继续运行）12pt. hpLicati im Fant t（Text Settings ，字体设置）（A|ign Objects，排列方式），分布方式）（Reorder，重叠方式） 框图程序工具栏ighlight Executi on.高亮执行）2±L（Start Single Stepping,单步执行）'J （Start Single Stepping）（Step Out）2、LabVIEW模板介绍1）工具模板（Tools Palette）2）控制模板（Control Pal

3、ette）3）功能模板（Functions Palette）3、LabVIEW程序设计的一般过程1）前面板设计使用输入控件器和输出指示器来构成前面板。控制器是用户输入数据到程 序的方法，而指示器显示程序产生的数值。2）框图程序的组成框图程序由节点、端口和连线和组成。前面板框图程序3）从框图程序创建前面板对象用任意LabVIEW工具，用户都可以用鼠标右键单击任意的 LabVIEV功能函数或者子程序，然后可以弹出其快捷菜单。4) 数据流编程VI 程序的运行是“数据流” 驱动的。对一个节点而言，只有当它的输入端 口上的数据都有效以后，它才能被执行。当节点程序运行完毕后，它把结果数 据送给所有的输出端

4、口。“数据流”与常规程序的“控制流”相类似，相当于 指令执行的顺序按照程序的编写顺序。如下图，这个 VI 程序把两个输入数值相乘，再把乘积减去 50。 下面简单介绍这个 VI 框图程序的创建过程： 选择框图程序窗口。在功能模板中选择 Numeric下的Multiply (乘法)函数， 放入框图程序窗口。 在此函数图标的左端输入端口 上单击右键， 从弹出的对话框中 选择Creat Control ，创建一个与它相连的控制器。 重复上面的步骤，创建第二个控制器同乘法函数的连接。 在功能模板中选择Numeric下的Subtract(减法)函数，放入框图程序窗口。 在此函 数左端相应输入端口 上单 击

5、右 键， 从弹出的对话框中 选择 Creat Constant, 创建一个常数。 在此减法 (Subtract) 函数右端输出端口上单击右键，从弹出的对话框中选择Creat Indicator, 创建指示器。 用连线工具连线。实验 2 Labview 编程结构实验一实验目的学习并掌握For循环和While循环以及它们的不同点。学习移位寄存器(Shift Register)和反馈节点(Feedback Node)学习顺序结构(Sequenee Structure) Case结构和公式节点(Formula Node)的使 用。二实验设备安装有Labview 7 Express的计算机三实验内容1

6、.For循环和 While循环当程序有循环次数时，我们使用 For 循环。在程序框图中添加 For 循环 ( Function All Function-StructuresFor Loop )图 2- 1 For 循环示意图当具体的 循环次数 不可知时， 我们使 用 While 循环( Function All Function-StructuresWhile Loop )图 2-2While 循环示意图Labview 7 Express 对 While 循 环 还 提 供 了 一 个 快 捷 方 式 ：( Function Execution-ControlWhile Loop ) , 与

7、上面不同是自动加了一个停止按纽。2移位寄存器和反馈节点2.1 移位寄存器（Shift Register）移位寄存器可以将数据从一个循环周期传 递到另外一个周期。在程序设计中，经常要用 到它创建一个移位寄存器的方法是，用鼠标 右键单击循环的左边或者右边，在快捷菜单中 选择 Add Shift Register如右图所示。移位寄存器在流程图上用在循环边框上相 应的一对端子来表示。右边的端子中存储了一 个周期完成后的数据，这些数据在这个周期完 成之后将被转移到左边的端子，赋给下一个周 期。移位寄存器可以转移各种类型的数据- 数值、布尔数、数组、字符串等等。它会自动Visible Items|tHel

8、pDeEcriptioii and Tip,. Set BreakpointReplaceRemove Hhil电 LoopAdd Shift RegisterStop If Tru7 Contiime If True适应与它连接的第一个对象的数据类型。下图表示了它的工作过程.图2-3 Shift Register 的工作过程2.2 反馈节点（Feedback Node）反馈节点是Labview 7 Express新增的功能，完成的功能同移位寄存器类似， 在循环While或For循环中，只要将其中的子 VI，函数的输入/输出相连接，就 会自动出现反馈节点。当然也可以通过（Function Ex

9、ecution Control Feedback Node来添加。在反馈节点上单击右键， 从中选择Replace With Shift Register,反馈节点变成移位寄存器 如下图所示：图2-4为While循环设置移位寄存器图2-5为For循环设置移位寄存器3. 分支结构：Case3.1 Case结构含有两个或者更多的子程序（Case）,执行那一个取决于与选 择端子或者选择对象的外部接口相连接的某个整数、布尔数、字符串或者标识的值。必须选择一个默认的Case以处理超出范围的数值，或者直接列出所有可能 的输入数值。Case结构见下图，各个子程序占有各自的流程框，在其上沿中央 有相应的子程序标

10、识：Ture、False或1、2、3。按钮用来改变当前显示的子 程序（各子程序是重叠放在屏幕同一位置上的）。2-6 使用Case结构目的：创建一个VI以检查一个数值是否为正数。如果它是正的，VI就计算它的平 方根，反之则显示出错。打开一个新的前面板，并按照下图所示创建对象。控制对象用于输入数值， 显示对象用于显示该数值的平方根。流程图3.2 照下图创建流程图。图2-7练习2-4的面板和流程图1. 从Functions?Structures中选择一个Case结构，并放置在在流程图中。Case结构是一个可以改变大小的方框。 先来做Ture的情况，照流程图上半部分构造。(Functions?Comp

11、arison )如果输入数值大于或者等于 0就会返回一个TRUE值。Square Root函数(Functions?Numeric )返回输入数值的平方根。连好线2点击Case框的选择按钮，转入False情况编程数值常数(Functions?Numeric)这里用于显示错误的代数值-999.00。One Butt on Dialog 函数(Fu nctio ns?Time & Dialog)在这里它用-ji.j于显示一个对话框，内容是 Error.。3. 字符串常数(Functions?String)用Edit Text Tools在对话框中输入字符串。4. 该VI在TRUE或者FAL

12、SE情况下都会执行。如果输入的数值大于等于 0, VI 会执行TRUECase,返回该数的平方根，否则将会输出999.00 ,并显示一个对 话框，内容为Error.。5. 返回前面板，运行该VI。修改标签为Number的数字式控制对象的数值，分别尝试一个正数和负数。注意，当把数字式控制对象的值改为负数时，LabVIEW会显示Case结构的FALSE Case中设置的出错信息。保存该 VI 到 LabVIEWActivity 目录中的 Square Root.vi 。4. 顺序结构(Sequenee Structure :4.1在代码式的传统编程语言中，默认的情况是，程序语句按照排列顺序执行，但

13、LabVIEW中不同，它是一种 图形化的数据流式编程 语言。在图2 7左 图中，假设有 A、B C D4个节点，其数据流向如右图所示。按照数据流式语1)匚 )言的约 图2 8顺序结构的说明 定，任何一个节点只有在所有的输入数据有效时才会执行，所以图中，当且仅 当A、B、C3个节点执行完，使得 D节点的3个输入数据都到达D节点后，D 节点才执行。但是你要注意，这里并没有规定A、B、C3个节点的执行顺序。在LabVIEW中这种情况下，A、B、C的执行顺序是不确定的，如果你需要对 它们规定一个确定的顺序，那就需要使用。图28中的右边是顺序结构的图标，它看上去像是电影胶片。它可以按一 定顺序执行多个子

14、程序。首先执行0帧中的程序，然后执行1帧中的程序，逐个 执行下去。与Case结构类似，这多帧程序在流程图中占有同一个位置。4.2 使用顺序结构目的：创建一个VI，计算生成等于某个给定值的随机数所需要的时间 。 打开一个新的前面板，并按照下图所示创建对象。图2 9前面板 我们约定数据是0到100范围的整数。当前值用于显示当前产生的随机数。“执 行次数”用于显示达到指定值循环执行的次数。匹配时间用来显示达到指定值 所用的时间。流程图图2- 10流程图(共3帧)(Functions?Structures )。Add Frame After，创建一个新帧。重复这个步骤，再创建一个帧。共 3桢<

15、Add Sequenee Local，创建顺序局部变量。顺序局部变量显示为一个空的方块。 当您将某个功能函数与顺序局部变量相连时，方块中的箭头就会自动显示。Tick Count (ms) 函数(Functions?Time & Dialog )返回启动到现在的时间(以毫秒为单位)。在这里例子里需要使用两个这个函数。另一 个在第2帧中。! Round to Nearest 函数(Functions?Numeric )在该例中，它用于取0到100之间的随机数到距离最近的整数。I* Not Equal?函数(Functions?Compariso n)在该例中，它将随机数和前面板中设置的数相

16、比较，如果两者不相等会返回 TRUES，否则返回 FALSE。"in creme nt 函数(Fun ctio ns?Numeric ) 在该例中，它将 While循环的计数器加1。Tick Count (ms功能函数将以毫秒为单位表示当前时间。这个数值被连到顺 序局部变量，这样它就可以被后续的帧使用。 在第1帧中，只要函数返回的值与 指定值不等，VI就会持续执行 While循环。在第2帧中，Tick Count (ms)功 能函数以毫秒为单位返回新的时间。VI从中减去原来的时间(由第 0帧通过顺 序局部变量提供)就可以计算出花费的时间。Number to Match控制对象中输入一

17、个数值，执行该 VI。LabVIEWActivity 目录下 Time to Match.vi 。5. 公式节点(Formula Node)公式节点是一个大小可变的方框，可以利用它直接在流程图中输入公式。从 Fun ctio ns?Structures中选择公式节点就可以把它放到流程图中。当某个等式有很多变量或者非常复杂时，这个功能就非常有用。例如等式：y = x 2 + x + 1使用公式节点可以表示为：图2-10公式节点示意图利用公式节点可以直接输入一个或者多个复杂的公式， 而不用创建流程图的 很多子程序。使用文本编辑工具来输入公式。创建公式节点的输入和输出端子的 方法是，用鼠标右键单击第

18、 0帧的底部边框，选择 Add In put (Add Output)。 再在节点框中输入变量名称。变量名对大小写敏感。然后就可以在框中输入公式。 每个公式语句都必须以分号(；)结尾。公式节点的帮助窗口中列出了可供公式节点使用的操作符、函数和语法规 定。一般说来，它与C语言非常相似，大体上一个用C写的独立的程序块都可能 用到公式节点中。但是仍然建议不要在一个公式节点中写过于复杂的代码程序。 下面这个例子显示了如何在一个公式节点中执行不同条件时的数据发送。 请阅读下面这段程序代码，如果X为正数，它将算出X的平方根并把该值赋给丫, 如果X为负数，程序就给丫赋值-99。if (x >= 0)

19、theny = sqrt(x)elsey = -99end if可以用公式节点取代上面这段代码，如下图所示：注意：公式节点中变量字母X,Y大、小写是有区别的，开方的函数sqrt(X) 中函数名称是小写。目的：创建一个VI，它用公式节点计算下列等式：32y1 = x - x + 5 y2 = m* x + bx 的范围是从0到10。可以对这两个公式使用同一个公式节点，并在同一个图表中显示结果。前面板:图2- 11练习2-6的面板1. 打开一个新的前面板，按照上图(该图中包含运行结果)创建前面板中的对象。 波形图显示对象用于显示等式的图形。该 VI使用两个数字式控制对象来输入m 和b的值。2. 按

20、照下图创建流程图。图2- 12练习2-6的流程图在创建某个输入或者输出端子时，必须给它指定一个变量名。这个变量名必 须与公式节点中使用的 变量名完全相符。公式节点中，在边框上单击鼠标右键，在快捷菜单中选择Add In put，可以创建三个输入端子。在快捷菜单中选择 Add Output，创建输出端子。1. x的范围是从0到10 (包括10)，就必须连接11到计数端子。2. Build Array(Functions?Array )在这个例子中，它用于将两个数据构成数组形式提供给一个多曲线的图形中 。通过用变形工具I：闰拖拉边角就可以创建两个输入端子。3. 返回前面板，尝试给 m和b赋以不同的值

21、 再执行该VI。4. 把该 VI 保存为 LabVIEW/Activity 目录下的 Equations.vi 。三.作业1. 说明循环和循环的区别2. 用结构编写一个小程序3. 用顺序结构编写一个小程序4. 使用公式节点时，如果输入变量的名称同输出变量的名称相同会怎么样?实验3 LabVIEW图形、数组、簇编程实验1. 实验目的学习如何创建数组和簇，掌握它们的区别以及相应的操作。 学习并掌握Chart和Graph的使用，了解他们的区别。 Chart的三种显示模式。2. 实验设备安装有LabVIEW 7 Express的计算机。3. 实验内容1. 数组数组是一些具有相同类型的元素组成的集合。数

22、组包含两方面的内容: 素和维数。数组中的元素可以是数字、布尔、字符、路径、波形和簇等数据类 型。建立数组的步骤如下：从数组和类子模板（Control All Controls Array&Cluster ） 上 选中数组（Array ）,放置在前面板设计窗口中，此时为一个数组空壳， 可以向里面添加（用拖拽的方法）数字、布尔、字符等数据类型的控 制器或指示器，来建立相应的数组控制器和指示器。此时可以看到数组上有如下两个显示窗：标号显示窗一一标号从 0开始，每单击一次“增加”键，标号显示值顺 序递增。这个标号就是数组元素的序号；对于一个 含n个元素的数组，其标号为0 n-1。 元素显示窗一

23、一用来显示元素的数值。数组中的元素按序号排列。数组 元素的查找按行/列标号进行。右键单击标号窗口，弹出一个快捷菜单（如图 3-1所示），选择 Add Dimension来增加数组的维数。每单击Add Dimension选项一次，维数就增加一 维。图3-1增加数组维数2. 簇簇相当于一个容器，容器中的元素可以是各种不同的数据类型。也就是 说，可以在一个簇中放置控制模板上的各种控件，如数字控件、布尔控件、数 组控件等，但是 不能将输入控件和输出控件同时放入其中。因此，在编辑流程图时，可以减少连线数以及连线的节点数，最终简化流程图。它有多个输入， 一个输出。要建立簇，可选择控制模板中数组和类子模板（

24、Control All Co ntrol Array&Cluster ）上的Cluster，将其调入前面板。向类控件中放入元素，即将 控制模板中的相应控件放入其中，俗称把元素“捆绑”在一起。右键单击簇控件的边框，弹出一个快捷菜单，如图3-2所示。图3-2簇快捷键菜单中前8项的功能与数字控件相同，后 3项说明如下：Reorder Con trol In Cluster 用于设置类控件中各元素的排列顺序，这个排列顺序是输出信号的顺序，如图3-3所示。图 3-4 AutoSizing 设置ITn1 2 Frnntv图 3-3 Reorder Control In Cluster举例AutoS

25、izing单击该选项后，出现如图3-4所示的快捷菜单，选择相应的选项，可自动调节类控件的边框大小以及排列方式。Properties用来定义类控件的一些属性，如上述的“AutoSizing ”，改变标签（Label）的名称等内容。数组和簇的区别如下：簇可以包含不同的数据类型，而数组仅可以包含相同的数据类型。 簇具有固定的大小。3. 图形子模板LabVIEW的图形子模板（Control All Control Graph）提供完成各种图形显示功能的控件。这里主要介绍图形子模板中3种常用的控件：WaveformChart，Waveform Graph 和 XY Graph。1）Waveform Ch

26、art 控件它完成信号的动态显示，即每接收到一个（或一组）数据，就立即显示一个（或一组）数据，但显示的所有数据的总个数或波形的长度是一定的。有3种模式：Strip Chart每接收一个新数据，该数据显示在前一个数据的右侧，当曲线到达显示区的右边缘时，原有数据曲线左移。Scope Chart 当数据曲线到达显示窗口的右边缘时，曲线被清除。 SweepChart 在新数据开始的地方出现一条竖直线，随曲线右移。右键单击 Waveform Chart，弹出一个快捷菜单，主要功能如下：a）Visible Items当选择Visible Items 选项时，弹出子菜单如图 3-7所示。图 3-7 Visi

27、ble Items 子菜单b）Create选中Create，弹出得快捷菜单如图3-8所示，可以用来创立局部变量和属 性节点、设置 Waveform Chart的参数和调用节点。Des-eripti-erL uni Tip.Proper II-tsFile E-Il t Op er Eile Tool s. Br cwse Wirtdoir HelpOnt itled 2 Front Panel *图3-8 Create 子菜单0 5 0 5 01 - I vpp-prtr-ld uyfclfxLocal Viairiatle Freperty He臼电 Kefrene Involca HohV

28、isible I tensFind “it叭 n.7Ch-&nf« to ControlReplaceData Operali onsK Sed.eIT Scale|Tin仙齐p中”卑 Arr ayAutosizc Pint L>eg：eiLc£ Stack FietsChart Ki story Length.12pl Application, Font寸¥口审CKu* tc) X Scale单击X Scale，弹出的快捷菜单如图3-9所示。图3-9 X Scale 子菜单d) Properties单击该选项后，探出一个对话框，可从中 设置Char

29、t的一些参数性质，也 可以看作是以上介绍的一些选项功能的集合。2) Waveform Graph它用于完成信号的静态显示，用于数据处理结果的显示。它与WaveformChart菜单的主要区别为：一是没有Chart History Length 选项；二是在Visible Items 选项中增加了 Cursor Display 选项，用该选项可以跟踪特点的 数据变化过程。3) XY Graph它用于显示数据坐标X，丫之间的函数关系，即控件的横轴为X,纵轴为Y。它与 Waveform Graph菜单相比，主要区别是没有 Transpose Array 选项。Chart和Graph的区别在于它们的数

30、据显示和更新方式。Chart用来实 时显示数据，新得到的数据不断代替老数据； Graph用来将已获得的全 部数据一起显示在图表中。Waveform Graph和XY Graph的区别为：前者用来绘制均匀采样的波 形，后者是通常意义上的笛卡尔图。如果数据出现的间隔没有规律， 或者想要绘制的两个变量之间相互依赖，则使用后者。4. 例子利用For循环建立一个一维数组并给出数组中的元素个数；建立一个二维 数组给出数组中元素个数，并计算出最大、最小值。程序框图如图 3-10所示Ran dom Number(Functionsf All Functionsf Numeric fArray Size(Fun

31、ctions f All Functions f Array f ArraySize)给出数组的大小。输入为一维数组时，输出数组的个数；输 入为二维数组时，输出值为一个一维数组。Max&Min ( Functions f AllFunctions f Array fArray Max&Min)给出输入数组中元素的最大值、最小值前面板如图3-11所示。图3-10框图程序图3-11前面板5. 作业1. 简述Chart和Graph的区别。2. Chart的三种工作模式是什么？简单介绍各自的工作方式3. 对于下面的二维数组，回答如下问题：len gth=3,in dex=3,len g

32、th=2,输出是什么？4. 簇和数组的区别是什么？实验4字符串、文件I/O和属性节点编程实验1、实验目的学习字符串方面的知识。用LabVIEW编写一些简单的VI数据管理程序，以完成对文件的输入/输 出控制。了解属性节点如何作为前面板转换的方法。学习不同的字符排列方式学习从一个用户接口访问文件。学习特性节点的执行次序。2、实验设备安装有LabVIEW 7 Express的计算机。3、实验原理1、字符串一个字符串是指一个可显示或不可显示的ASd字符序列，不可显示的字符如换行符、制表位等。字符串为信息和数据提供了一个独立的平台 格式。如图所示为字符串函数面板。以下各项列出了更多字符串的常用范围：创建

33、简单的文本信息。 以字符串的形式传输数值型数据到仪器，并重新把这些字符串转换为数字数据。 存储数值型数据到磁盘。要以 ASCII文件的形式存储数值型数据，必须 在数值型数据写入磁盘文件之前把数值型数据转换为字符串。 以对话框形式对用户做出指示或提示。在前面板中，字符串以表(table )、文档条目框以及标题的形式出现；在框图中，使用字符串函数对字符串进行编辑和操作。在Functions All Fuctions String中找到字符串函数板，并可以以 如下方式对字符串进行编辑： 寻找、检索以及在一个字符串里更换字符或子串。在一个字符串里把所有的文本文档改为大写或小写。 在一个字符串里寻找和检

34、索匹配的模式。 在一个字符串里检索一个队列。 在一个字符串里旋转和反转一个文本文档。 连接两个或更多的字符串。 在一个字符串里删除字符。要想在其他VI、函数以及应用中使用相同的数据，用户通常必须将数据 转换为一个字符串，并将其转化为其他VI函数以及应用中能够识别的格式，如Microsoft Excel 就其中包含界定符函数的字符串，能够将数字和单 词分割成数据元。2 文件输入/输出(File I/O )一般，高级的文件输入/输出程序用来完成常见的输入/输出操作，使用 方便，低级的文件输入/输出程序用来单独控制每一个文件的输入 /输出操 作，使用它们可编出符合特殊要求的输入 /输出程序。文件输入

35、/输出功能面板如图所示：4、实验内容1. VI 中的文件写 完成以下各步，建立连接一个消息串、一个数字的以及单位字符串到 一个文件里的将要建立另一个 VI 来完成文件读取和展示其内容的 VI 。 打开一个新的 VI 并构造如图所示的前面板： 在 Controls All Controls String&Path 模板中放入一个路径指 示器。这个指示器可以显示所创建文件的路径。 右键单击 String to Write ，并在弹出的快捷键菜单中选择 Visible Items Scrollbar , 以显示一个滚动条。构建框图程序： 放置在第1步构造的那个VI字符串。这个VI连接三个字符

36、串到一个 组合后的字符串里。 在 FuctionsAll Fuctions FileI/O 面 板 中 找 到 Open/Creat/Replace File VI, 这个示创建或打开文件的对话框。 用连线工具选中 Open/Creat/Replace File VI 模块中的 prompt 输 入端，单击右键，从弹出的快捷菜单中选择 Create Constant , 创 建一个字符串常量，并输入“ Enter Filename ”。 右键单击 function 输入端，并在弹出的快捷菜单中选择 Creat Constant , 使用 Operating Tool (操作工具)来选择新建或者

37、替代。 在 Functions All Functions File I/O面板中找到 Write File函数，这个函数可将连接后的字符串写入到文件中。 在 Functions All Functions File I/O面板中找到 Close File函数，这个函数用于关闭文件。 在 Functions All Functions File I/O 面板中找到 Simple Error Handler VI 函数，它能够检查错误串并在错误出现的时候显示对话 框。以“ Write.vi ”为名保存该 VI 文件。 改变前面板的控制参数值并运行该 VI 文件，一个 Enter Filename

38、 会随 之出现。输入“ demofile.txt ”并单击Save或者Ok按钮，读者可自己查看 demofile.txt 中的内容。2. VI 中的文件浏览 完成以下各步操作，建立一个 VI，读取第二部分所建立的文件，并显示这 个字符串的信息：(1) 打开一个新的 VI 并用 Controls All Controls String&Path 面板 中的路径控制，构造如图所示的前面板。(2) 以“ Reader.vi ”为文件名保存该 VI。(3) 在路径控制中单击Browse，使用操作工具演示前面板。(4) 选择“ demofile.txt ”并单击Open或者Ok按钮。(5) 运行

39、VI String Read from File显示文件所包含的内容。五实验报告1.写出下列各串的显示方式a.b.c.d.2. 怎样通过一个对话框来访问一个文件?实验5 波形测量实验一. 实验目的1 运用数字示波器、频率计数器和数字万用表 完成波形的测量。2 运用这些不同的仪器论证测量出来的波形、周期、频率和电压值。3 比较各个测量出来的信号。二. 实验设备1. 一台安装了 LabVIEW 7Express软件的计算机。2. PCI-6024E数据采集板。3. National Instruments SC-2075实验板连接器。4. 一台函数发生器。5. 一台能测量和显示频率的数字万用表。6

40、. 一台数字示波器。7. 一些同轴电缆线和导线。三. 实验原理1. 数字示波器数字示波器是对测量信号的一个关于时间的显示仪器。示波器的显示屏被许多小方格所分割，根据所选择的水平、垂直方向的刻度大小，可以从小 方格粗略地读出待测信号的大小。它可以将所测量到的信号的波形在屏幕上 显示出来，根据所显示的波形进行分析。可以用示波器测量出波形的峰-峰之间的电压和周期。通过峰-峰电压，我 们可以得到电压值正弦波的电压均方根值。在实验之前，要尽量想出怎样才 能得到三角波和方波的均方根值。2. 数字万用表以前，数字万用表还是非常昂贵的工具，而且功能也不象现在的这么丰富。现在的数字万用表从很便宜的袖珍型到多功能

41、带显示的，可谓是种类繁 多。这次实验的一个主要是通过数字万用表去测量直流、交流点信号和频 率，从而了解数字万用表。注：（所选择的数字万用表是不能测量 10HZ 以下 的交流电。）3. 函数发生器函数发生器的功能是输出一个固定频率的波形。三种常用的波形是正弦 波、三角波或锯齿波、方波，频率范围为 0.5HZ 19HZ.4频率计数器频率计数器的概念很简单，就是测量信号的频率并显示。注：（LabVIEW频率计数器VI的测量范围是0.1HZ到20KHZ）频率计数器的面板四. 实验步骤1 .实验准备安装好 LabVIEW 。安装好 PCI-6024E 面板。设置好 SC-2075 连接实验电路板。将 P

42、CI-6024E 用 SH68-68-EP与 SC-2075连接好。设置好 PCI-6024E 面板。连接BK Precision 388A 的输出端接到CH0和CH0-，红色导线连接到正 极，黑色导线连接到负极。在SC-2075连接实验板上用连线连接好。在 LabVIEW文件夹建立 LabVIEWExperiments'Waveform Measurments 文件夹。复制 Waveform Measurements.llb 到刚才建立的 Waveform Measurements 文件夹中。2. 实验过程实验波形为1000HZ的正弦波，2000HZ的方波，0.1HZ的三角波，2MH

43、Z的正 弦波，100HZ的三角波。1）频率计数器运行 LabVIEW。打开计算机中 LabVIEWExperiments'Waveform Measurments文件夹的Waveform Measurements.llb 文件，然后选择 Frequency Counter.vi.确定好出入通道参数值，要与函数发生器通过 SC-2075 连接实验板相连的 Frequency Counter.vi 的通道信号值相匹配。单击 Frequency Counter.vi.的RUN按钮。开启函数发生器。Frequency Counter.vi. 可以直接测量频率信号，最关键的是如何找到并 记录下有

44、用的数字信号。频率计数器和函数发生器有许多按钮或者选择按 键，用来选择门电路时间，这些选择设置告诉计数器如何开始计数。如果计 数器开始计数是在指定时间段，则在此期间会计算出所通过的脉冲数，并能 显示出频率值。选择最短的门电路时间，检查读数。选择其他范围检测一下。2）. 示波器(1) 找到示波器的电源开关，打开示波器。(2) 将函数发生器的输出端用导线接到示波器的输入端。(3) 用示波器检查函数发生器发出的信号的周期和峰值电压。切换直流模式。调整电压档，以便示波器屏幕能清楚显示出波形曲线。调整时间档，以便能 清楚地显示一个周期的波长。用最大量程的时间 挡来看大批足够的一个完整周期曲线。切换到GN

45、D模式。调整屏幕上的行线的位置，并作 X轴，使屏幕显示整个曲线宽度。切换到交流模式。同样调整水平、垂直方向的时间档，在数据表格中计 算出并记录下一个完整的周期值。用电压档调整波形，计算并记录下从低波峰到高波峰的峰 -峰电压值。(4) 计算以上所测量到的电压值的均方根值。(5) 计算和记录以上所测量参数的频率值。(6) 观察在直流模式下的电压值：1) 转换到直流模式。注意观察显示的波形是不是为直流电压的波形。2) 用这种方式测量峰值电压，计算出 X轴到顶峰的电压差值，将这个值 (*2 )得到峰-峰值。思考：所得到的这个值和在交流模式下测量到的值是不是一样？为什么？3) 数字万用表数字万用表是用来

46、测量交流以及直流电压和频率的。交流和直流电压测量：数字万用表能显示几个数量范围的电压、电流、电 阻值。一些仪表能自动选择所测量到的信号的范围。按照可以得到最 大测量值的读取。选择想测量的(交流和直流电压，电流或者电阻)最大范围的测量数值。 连接万用表和函数发生器。减少下一个较小值之间的距离转换开关。重复上一步，直到显示“ 0L'(超载)。增加一个量程档。读出并在数据表格中记录下显示的值。频率测量：频率仅有一个显示范围。将万用表的频率档选取KHZ当。将万用表连接到信号源。读出并在数据表格中记录下显示的值。五：实验分析表格信号频率计数器示波器数字万用表理论值实测值理论值实测值理论值实测值频

47、率周期峰-峰 电压值交流电压值直流电 压值实验6 虚拟示波器的设计一. 实验目的：*学习对前面板以及开发窗口的使用，进一步掌握和熟悉LabVIE W软件。*利用LabVIEW设计在诸多方面比一般台式传统示波器性能更优越的虚拟 数字示波器。*通过整个实验设计大致领会并了解 LabVIEW软件的其他虚拟仪器的设计方 法，从而为将来在实际工程项目使用 LabVIEW打下良好的基础。二. 实验设备：*一台装有 Windows系统的计算机。*LabVIEW 7 Express或者更高软件版本。*GPIB 接口卡。*GPIB通信线。*NI仪器仿真器或者其他GPIB设备（笔者用的是一台带有 GPIB接口 T

48、KAPG310任意波形发生器）。三实验原理及实验：1. 虚拟数字示波器的介绍虚拟数字示波器具有以下几个模块：数据采集模块一一其主要功能是完成数据采集的控制，如采集通道的 选择、触发控制、实时控制等。波形显示模块一一其主要功能是通过采集到的数据信号，通过程序的 处理在前面板上显示出所测量到的信号波形。显示参数设置模块一其功能是通过程序完善信号显示，调节信号波形 的大小以及频率，可以更加容易获得波形的各个参数及其变化。数据存储和回放模块一一其主要功能是将测量采集到的信号波形通过 单击“存盘”和“写盘”，有记忆性地保留和存储所需要的数据波 形。这点是常用数字示波器不具有的，即通过虚拟数字示波器可以完

49、 成对波形的保存，从而可随时读取到以前所测试到的数据。2. 下面具体说明一下虚拟数字示波器的设计过程：（1）在前面板的设计窗口放置控制元件。（2）在流程图编辑窗口放置节点及框图。（3）数据流编程。按规定的方式连线（4）运行检验。3. 首先对两个通道进行选取，当选取 A通道在前面板显示 A通道的波形, 选取B通道时显示B通道的波形。若选取两个通道时，在前面板中会显示两条 不同的波形。前面板显示屏A通道选取B通道选取A和B都被选取时四 . 操作练习1. 在 A 通道观察波形。2. 在 B 通道观察波形。3. 在 A.B 都选取时观察波形。实验7基于LabVIEW的温度数据采集系统一、实验目的1、掌

50、握 LABVIEW® LabWindows/CVI 的编程方法，熟悉 LABVIEW® LabWindows/CVI程序设计、调试的基本方法。2、掌握典型计算机数据采集系统的组成及软、硬件基本框架；3、熟悉数据采集系统设计、信号分析模块、仪器控制模块等各种软件模块 的应用。二、实验内容和要求1 、利用数据采集卡进行信号采集的系统硬件组成系统；2.运用LabVIEW或 LabWindows/CVI开发平台，设计出互相关测速算法及用 户界面，开展实验研究工作。3 、了解 PCI-6024E 数据采集卡的技术性能参数，教学演示盒功能及使用， 数据采集卡连接电缆引脚功能定义等；4、

51、进行DAQ/PCI数据采集卡参数设置；5 、利用中级数据采集模块进行图形化编程，实现模拟信号采集；6 、进行信号波形的时域指标测量与显示，并且进行结果分析研究 。三、实验主要仪器设备和材料1 、计算机一台（装有 LabVIEW® LabWindows/CVI）；2、NI公司的PCI-6024E数据采集卡1块3、TDS21C数字示波器1台，NI公司教学演示盒1个。4 、数据采集卡接口插头一个5 、测量导线若干条。四、 实验方法、步骤及结构测试以LabVIEW开发平台为例，实验方法和步骤如下：1 、具体连接方法 本实验的被测量信号是“教学演示盒”上的正弦波和方波信号以及 0 通道的温度信

52、号。首先确定“教学演示盒”已经通过排线与计算机中的 PCI-6024 数据采集卡连接， （连接前请关机，不要进行“热插拔”） 连接 后开机“教学演示盒”上的指示灯会点亮。接着用两条普通电线把盒上 的“方波输出”、“正弦波输出”分别与“ Analog Input ”中的两个通道 相连。注意，这里信号源与通道的连接可随意选择，不用限定哪个通道 输入哪种信号。当连接完毕，就可以根据具体的连接情况观察检测到实 际信号。2.数据采集卡PCI-6024E的安装检验与参数设置(1) Measurement & Automation 的调用Measurement & Automation图标在

53、 Windows桌面上，用鼠标点击Measurement & Automation图标后出现硬件检测的浏览窗口。如下图 1 所示：图1硬件检测浏览窗口(2) 检验若PCI-6024型数据采集卡已经插入PC计算机的PCI插槽中，用鼠标 双击浏览窗口下的 Device and In terfaces 子目录，在右侧窗口出现以 PCI-6024为名称的列表项，则表明已经安装成功。(3) 参数设置用鼠标右击PCI-6024E列表项，弹出PCI-6024E的设置窗口。设置项 目有六项：SYSTEM AI、AO ACCESSORYOPC Remote access。在这次 实验中这六项都保留计算机

54、的默认设置；其中System选默认值1，AI项中 Polarity 选择-10.0V +10.0V，Mode选择 Differential差分输入；ACCESSORY None OPC选 Disabled ； AC和 Remoteaccess 项不用设置。3 、采用中级数据采集模块进行模拟信号采集下面介绍模拟信号采集中用到的几个功能模块：coIfigIAin fig.vi模块的功能是对模拟输入硬件进行配制，并分配相应的缓冲区。startIAI start.vi模块用于带缓冲的模拟信号采集，它的主要功能是设置扫描速率和每次扫描采集数据的数量，以及触发的条件等参数。然后 启动数据采集。觐 IREAD止Si AI read.vi模块的功能是读模拟输入缓冲区的数据。創 ICLEAR鋤團AI Clear.vi模块用于清除由taskID in 标识的模拟输入任务。实验具体步骤如下：1)按上图找出四个功能摸块 Data Acquisiti onAn alog in putAI Co nfig.vi Data Acquisiti onAn alog in putAI Start.vi Data Acquisiti onAn alog in putAI Read.vi Data Acquisiti onAn alog in putA