基于LabVIEW的虚拟仪器技术设计的开发与实现

1、基于LabVIEW的虚拟仪器技术【实验目的】1、了解虚拟仪器技术的基本概念；2、熟悉并掌握LabView7.1软件的开发环境及基本使用方法；3、学习编写基于USB接口的虚拟数据采集器的方法。【仪器设备】计算机1台（运行Windows操作系统，并已安装了LabView7.1软件），NIUSB6008多通道 数据采集器1只，便携式数字万用表1只，示波器1台，函数信号发生器1台，1.5V电池1只， 钟表用一字螺丝批1把，导线若干。【安全注意事项】1、在整个实验过程中，NIUSB6008多通道数据采集器的任何一个模拟信号输入端口 的输入电压的峰值不能大于10V，而数字信号端口的输入输出电压峰值不能大于

2、5.8V，否 则会造成损坏。该设备价值近两千元，在使用前请认真阅读说明书。2、在“D:学生实验数据物理系2004级”中相应的专业目录下以“学号姓名”（例如：04334001张三）为名创建一个子目录，实验过程中编制的所有程序都保存在该目录下，以 便教师批改实验报告时检查。【原理概述】测控仪器已经经历了模拟（指针）式仪器、数字式仪器、智能化仪器等三个阶段，现在 的重要发展方向是虚拟仪器（Virtual Instrument，简称VI）技术。为了便于与VI区分，我们 称前三种仪器为传统仪器。目前实验室中使用的各种能脱离计算机“独立”使用的仪器， 如数字万用表、函数信号发生器、示波器等都属于传统仪器。

3、此类仪器在使用过程存在几 个明显的缺点：（1）一台传统仪器只能实现较单一的功能，扩展性、互换性、升级性较差。如数字万用表不能作为函数信号发生器使用，数字电桥不能作为示波器使用一样。科研工作者和工程师在实际工作过程中若要完成某种稍微复杂一些的测试任务，往往需要购买示波器、 数字万用表、频谱分析仪、函数信号发生器、多通道数据采集器等多种设备，成本高昂。而 且这些仪器还相对独立，绝大多数无法升级。随着测量任务的改变，往往需要购买性能更 强的同类仪器，甚至是其它种类的仪器。（2）在需要自动测量和控制的情况下，特别是需要自行开发专用的测控系统时，通常都需要编制控制程序。在虚拟仪器技术出现以前，这些工作大

4、部分是用汇编、C或BASIC 等顺序执行的文本编程语言来完成的。对于一些涉及多台仪器的较大型测试系统，或是 功能越来越复杂的数字化、智能化仪器，其控制程序少则数千行，多则数万行甚至更多， 开发过程非常困难，费时费力。随着个人计算机的出现，将计算机与测控仪器紧密结合在一起的虚拟仪器技术很好 地克服了传统仪器的上述缺陷。计算机和仪器的结合是目前仪器发展的一个重要方向， 这种结合大概有两种方式。一种是将计算机装入仪器，其典型的例子就是所谓智能化的 仪器。另一种方式是将仪器装入计算机。以通用的计算机硬件及操作系统为依托，实现各 种仪器功能。虚拟仪器主要是指这种方式。1、虚拟仪器技术简介所谓虚拟仪器是指

5、基于计算机的测控平台，它可以代替传统的测控仪器，如示波器、 逻辑分析仪、信号发生器、频谱分析仪等；可集成于自动控制、工业控制系统；可自由构建 成专有仪器系统。如图1所示，一台完整实用的虚拟仪器主要由三个部分组成：虚拟仪器 平台、开发软件、模块化I/O硬件。（1）虚拟仪器平台是虚拟仪器的核心，其运行着虚拟仪器开发软件，控制着整台虚拟 仪器的工作。该平台可以是我们平时使用的台式计算机、笔记本计算机、PDA，也可以是 NI公司生产的专用PXI平台等。（2）虚拟仪器开发软件可实现对各种模块化I/ O设备的控制。目前应用最广、发展最 快、功能最强的虚拟仪器开发软件当属美国国家仪器（National In

6、struments，简称NI）公司 生产LabVIEW。（3）模块化I/O硬件是指通过PCI、PXI、PCMCIA、USB、1394、GPIB等各种接口与虚 拟仪器平台连接，以实现各种测控功能的硬件设备。例如类似于插在计算机内部插槽上 的PXI模块化仪器，通过USB口连接的多功能数据采集器等。这些硬件大多是完成一些最 基本的物理量的测控，通过这些基础硬件的不同组合，就可以实现多种测控仪器的功能。 由于这些仪器本身都没有面板，其控制和显示都通过计算机屏幕上出现的“虚拟面板”来 完成，而不是传统意义上的一台“独立”的仪器，因此称为虚拟仪器。（1）虚拟仪器平台（2）虚拟仪器开发软件（3）模块化I/

7、O硬件（4）被测控系统 图1 虚拟仪器主要结构虚拟仪器将计算机强大的数据处理能力和仪器硬件的测控能力结合起来，大大缩小 了仪器硬件的成本和体积，并能随着计算机技术的发展而不断升级。因此，广义来说，任 何利用计算上由软件实现的“虚拟面板”来控制和操作的仪器，都可以称为虚拟仪器。但 需要保持清醒的是，VI虽有许多传统仪器不可替代的优点，但任何技术都有一定的局限 性。在需要测量的物理量比较单一、测量数据不多的应用场合，传统仪器仍然是最快速、 最简便的解决方法。目前，NI公司是世界上最大的虚拟仪器供应商。打开该公司的主页，可以 看到其产品覆盖了信号调理、运动控制、机器视觉、数据采集、工业控制和分布式I

8、/ O、实 时系统、远程控制等许多方面，在包括航空、航天、通信、汽车、半导体和生物医学等世界 范围的众多领域都得到广泛应用。世界500强企业中有超过90豫的公司均采用NI的虚拟 仪器产品，而欧美高校中有超过二分之一的科研实验室采用NI的虚拟仪器来搭建测试系 统。2、LabView简介LabVIEW是实验室虚 拟仪器集成 环境 (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)的简称，由NI公司的创始人杰姆特鲁查德(James Truchard)博士、杰夫柯德斯凯(Jeff Kodosky)博士以及他们的好友杰克麦克里森等人设计，于1986

9、年05月首先在Mac原 intosh计算机上实现，该时间甚至早于Microsoft公司推出图形化的Windows操作系统。由于LabVIEW中定义了数据模型、结构类型、模块调用语法规则等编程语言所需要的各种基本要素，在功能完整性和应用灵活性上不逊于任何高级语言，因此LabVIEW不仅仅是一 个软件开发环境，而与常规的BASCI、C、Delphi等语言一样，是一种编程语言。但与这些文 本编程语言不同，LabVIEW采用的是图形化的编程方式，故称为G（Graph）语言，美国许多理工科院校都将该语言列为一门必修课。经过20年的不懈努力，LabVIEW现已发展到8.0 中文文档版。由于虚拟仪器的概念最

10、早是由特鲁查德博士等人在设计LabVIEW的过程中 提出的，因此虚拟仪器狭义上仅指用LabVIEW编写的程序，这些程序往往以“.VI”作为扩展名。图2示出了LabVIEW的工作界面。用LabVIEW编写的每一个VI都由前面板（图2a）、框图程序（图2b）、图标/连接端口三部分组成。下面以一个虚拟温度计为例，说明一下VI程序的基本构成。（a）前面板窗口 （b）框图程序窗口 图2 LabVIEW开发环境前面板用于设置输入数值和观察输出量，用于模拟真实仪表的前面板。在程序前面 板上，输入量被称为控制（Controls），输出量被称为显示（Indicators）。控制和显示是以各种 图标形式出现在前面

11、板上的，如旋钮、开关、按钮、图表、图形等，这使得前面板直观易懂。 图3（a）是一个虚拟温度计的前面板。（a）前面板 （b）框图程序 图3 虚拟温度计前面板及框图程序每一个前面板都对应着一段框图程序。框图程序用LabVIEW图形编程语言编写，可以把它理解成传统程序的源代码。框图程序由端口、节点、图框和连线构成。其中端口被 用来与程序前面板上的控制和显示单元传递数据，节点被用来实现函数和功能调用，图 框被用来实现结构化程序控制命令，而连线代表程序执行过程中的数据流，定义了框图 内的数据流动方向。上述虚拟温度计的框图程序示于图3（b）。 图4 虚拟温度计的图标和连接端口图标/连接端口是子VI被其它V

12、I调用的接口。图标是子VI在其他程序框图中被调用的节点表现形式；而连接端口则表示节点数据的输入/输出口，类似于函数的参数。连接端口与前面板上的控制和显示单元必须一一对应。图4为虚拟温度计的图标/连接端口。连接端口一般情况下隐含不显示，除非用户选择打开观察它。3、数据采集Data Acquisition（DAQ）自动化的数据采集是虚拟仪器最重要的应用之一，NI公司提供了DAQ从软件到硬件 的全面解决方案。前面已经说明，一个完整的虚拟仪器系统由虚拟仪器平台、开发软件、模块化I/O硬件等三部分组成。本实验中我们将采用台式计算机作为平台，用基于USB接口的USB6008多功能数据采集器作为模块化I/

13、O，而开发软件就采用第2节介绍的Lab原 VIEW7.1。其中提供了若干个专门用于数据采集任务的函数，如DAQ Assistant、I/O Assis原 tant等，使得编制自动化的数据采集程序变得非常简单。同时为了安装和调试的方便，还附加了Measurement & Automation和 VI Logger两个工具软件。其中前者用于检测已连接 到虚拟仪器平台的模块化I/ O硬件，而后者可直接作为数据采集、处理、存储、检查的控 制程序，可用来与同学们编写的LabVIEW程序进行对照。USB6008多功能数据采集器（以下简称USB6008）的外形如图5所示，共有32个端口。提供了8个模拟信号输

14、入（analog input，简称AI）通道，2个模拟信号输出（analog output，AO） 通道，12个数字信号输入输出 （digital input/output，DIO） 通道，1个32位的计数器（counter），以及2.5V和5V的直流电源。其中8个AI通道可在差分模式（Differential Mode）下使用以扩展电压测量范围，但该模式下只有4个AI通道。图5 USB6008多功能数据采集器外形图USB6008的32个端口定义于表1.在使用过程中应确保任何一个AI端口的输入电压峰值不大于10V，而DIO端口的输入输出电压峰值不大于5.8V，否则会造成损坏。表1 USB600

15、8多功能数据采集器的端口定义【实验内容】1、LabVIEW 虚拟仪器入门（1）启动LabVIEW启动LabVIEW 时将出现启动窗口。在这个窗口中可创建新VI、选择最近打开的LabVIEW文件、查找范例以及打开LabVIEW帮助。（2）基于模板中打开一个新VI在启动窗口中单击新建或基于模板的VI链接，以显示新建对话框。 在新建列表中选择VI 基于模板使用指南（入门）生成和显示。该VI 模板可生成并显示信号。单击确定按钮即可基于模板创建一个VI。选择窗口显示程序框图可查看VI 的程序框图。单击前面板工具栏上的运行按钮，也可以按 键来运行VI。（3）在前面板中添加输入控件控件选板未在前面板上显示时

16、，可选择查看控件选板。对于LabVIEW 的新用户，将默认的显示控件选板的Express 子选板。如Express 子选板未显示，可单击控件选板上的Express，以显示Express 子选板。在Express 子选板上移动光标，定位在数值输入控件选板上，单击数值输入控件以显示数值输入控件选板。单击数值输入控件子选板上的旋钮控件，使其依附于光标，然后将旋钮放置在前面板上波形图的左边。选择文件 保存，将VI 命名为采集信号.vi，并保存在易于访问的位置。（4）更改信号类型按 键或单击程序框图以显示程序框图。右键单击仿真信号Express VI并从快捷菜单中选择属性，即可显示配置仿真信号对话框。从

17、信号类型下拉菜单中选择锯齿波。单击确定按钮以保存当前配置并关闭配置仿真信号对话框。将光标移到仿真信号Express VI底部的下拉箭头处。拖动下拉箭头将Express VI的边框扩展开，可显示隐藏的输入和输出端。单击并拖动双箭头可扩展Express VI的边框，显示出下面两行。释放鼠标，可看到幅值输入端。此时便可在程序框图上对锯齿波的幅值进行配置。（5）连接程序框图对象在程序框图上，将光标移至旋钮的接线端，使用定位工具选择旋钮接线端，将其置于仿真信号Express VI 的左边、循环结构的灰色边框内部，单击程序框图中的空白处便可取消选定旋钮接线端。如要使用其它对象工具，则必须先取消定择对象，再

18、切换工具。将光标移至旋钮接线端的箭头上，当连线工具出现时，单击旋钮接线端处的箭头，然后再单击仿真信号Express VI上的幅值输入端的箭头，即可连接两个对象。（6）运行VI按 键或单击前面板以显示前面板，单击运行按钮或按键以运行VI，将光标移至旋钮控件上，使用操作工具来转动旋钮以调节锯齿波的幅值。（7）调整信号在程序框图上，用定位工具双击连接仿真信号Express VI和波形图接线端之间的连线，按 键删除该连线。未显示函数选板，可选择查看函数选板即可显示。打开函数选板时默认显示Express 子选板。，在算术与比较选板上选择公式Express VI，然后将其至于循环内的仿真信号Express

19、 VI和波形图接线端之间。可将波形图接线端适当右移，以使Express VI与接线端之间有更多空间。单击配置公式对话框右下角的帮助按钮，可打开LabVIEW帮助，查看关于该Express VI的帮助主题。在公式主题中有一个对话框选项，描述输入公式的变量，最小化LabVIEW帮助窗口，返回配置幅值和电平测量对话框。将对话框选项的标签文本框中的文本X1改为锯齿波，用以指示公式Express VI的输入值。在字符串文本框中的锯齿波之后输入*10，指定缩放因子的值。单击确定按钮以保存当前配置，并关闭配置公式对话框。将光标移至仿真信号Express VI的锯齿波输出端的箭头处。当连线工具出现时，单击锯齿

20、波输出端的箭头，然后再单击公式Express VI的锯齿波输入端的箭头，即可将两个对象连接起来。（8）在图形上显示两个信号在程序框图上，将光标移至仿真信号Express VI的锯齿波输出端的箭头处。用连线工具连接锯齿波输出端和波形图接线端。按 键或选择文件保存以保存VI，返回到前面板，运行VI，然后转动旋钮控件，单击停止按钮以停止VI的运行。（9）自定义旋钮控件在前面板上，右键单击旋钮并从快捷菜单中选择属性，显示旋钮属性对话框。在外观选项卡上的标签处，删除文本框中的标签旋钮，输入幅值。单击标尺选项卡，在标尺样式部分选中显示颜色梯度控件复选框。前面板上的旋钮将会做相应更新。单击确定按钮以保存当前

21、配置并关闭旋钮属性对话框。重新打开旋钮属性对话框，尝试一下旋钮的其它属性。单击取消按钮可避免应用在尝试过程中所作的任何修改。如想保存所作的修改，可单击确定按钮。（10）自定义波形图在前面板上，将光标移至波形图图例的顶端。当双箭头出现时，单击并拖动图例边框，使图例显示出第二条曲线。释放鼠标后，第二条曲线的名称将显现。右键单击波形图并从快捷菜单中选择属性，显示波形图属性对话框。在曲线选项卡，从下拉菜单中选择锯齿波。在颜色区域，单击线条颜色框，显示颜色选择器。选择一个新的线条颜色。从下拉菜单中选择锯齿波（公式结果）。勾选不要将波形图名作为曲线名复选框。在名称文本框中，删除当前标签，并将曲线名称更改为

22、缩放锯齿波。单击确定按钮以保存当前配置，并关闭波形图属性对话框。重新打开波形图属性对话框，尝试一下图形的其它属性。例如，在标尺选项卡上，可尝试禁用“自动调整标尺”，并改变Y轴标尺的最大值“和”最小值。单击取消按钮可避免应用在尝试过程中所作的任何修改。如想保存所作的修改，可单击确定按钮。保存并关闭VI。图6 （a）锯齿波缩放程序框图图6 （b）锯齿波缩放面板图2、自定义VI（1）打开一个空VI在启动窗口中，单击新建区域的VI链接或者按 键打开一个空VI。如函数选板未显示，可右键单击程序框图中的任意空白处，从而显示一个临时模式的函数选板。（2）添加一个仿真信号Express VI在前面板或程序框图

23、窗口中选择帮助显示即时帮助，显示即时帮助窗口。在函数选板上，选择Express输入选板，并将光标移至输入选板上的一个Express VI上。通过即时帮助窗口中出现的信息，可找到可仿真正弦波信号的Express VI。选择Express VI并将其置于程序框图中。将光标移至配置仿真信号对话框的各个选项，如频率(Hz) 和幅值。配置仿真信号Express VI，使其生成频率为10.7、幅值为2 的正弦波。单击确定按钮以保存当前配置并关闭配置仿真信号对话框。将光标移至仿真信号Express VI，并查看出现在即时帮助窗口中的信息。将VI 保存为减少采样点.vi，并存放在便于访问的位置。（3）搜索帮助

24、信息并调整信号单击搜索栏，在输入要查找的单词文本框中输入采样压缩，然后按 键。如需查找准确的短语，可将该短语置于双引号中。例如，输入 采样压缩 可以使搜索结果更精确。双击采样结果中的采样压缩主题，显示采样压缩Express VI 说明信息。查看该Express VI的说明信息后，单击放置在程序框图上按钮，将该Express VI放置在程序框图上。将光标移至程序框图中。在程序框图中，将采样压缩Express VI置于仿真信号Express VI 的右侧。配置采样压缩Express VI的压缩因子为25，且压缩方式为均值压缩。单击确定按钮以保存当前配置并关闭配置采样压缩对话框。使用连线工具将仿真信

25、号Express VI的正弦输出端连接至采样压缩Express VI的信号输入端。（4）在程序框图中自定义用户界面在程序框图中，右键单击采样压缩Express VI的均值输出端，并从快捷菜单中选择创建数值显示控件以创建一个数值显示控件。右键单击采样压缩Express VI的均值输出，并从快捷菜单中选择插入输入/输出，即可插入一个启用输入端。右键单击启用输入端，并从快捷菜单中选择创建输入控件来创建一个开关。右键单击连接仿真信号Express VI的正弦输出端和采样压缩ExpressVI 的信号输入端的连线，并从快捷菜单中选择创建图形显示控件。使用连线工具将采样压缩Express VI的均值输出端

26、连接至正弦图形显示控件。将程序框图中的对象重新排列，显示前面板并保存该VI。（5）将VI配置为连续运行直至用户手动停止切换到前面板并运行VI。显示程序框图。单击函数选板上的搜索按钮，并在文本框中输入While。双击While 循环 以显示执行过程控制子选板，并在子选板上高亮显示While循环。从执行过程控制选板上选择While循环。将光标移至程序框图的左上角，单击将While循环置于左上角。沿对角方向拖动光标并包围所有Express VI和连线。单击在Express VI和连线周围创建While循，切换到前面板并运行VI。（6）使用错误列表窗口在前面板上，将光标移至均值显示控件上，此时将出现定

27、位工具。单击均值显示控件，选定它并按键。显示程序框图。单击断开的运行按钮，打开错误列表窗口。在错误和警告区域，选择连线：存在松终端错误，并单击帮助按钮以显示关于该错误的更多信息。在错误和警告区域，双击连线:存在松终端错误以高亮显示该断线。按 键来删除断线。选择查看错误列表，显示错误列表窗口。这时错误和警告区域将不再有错误显示了。（7）控制执行速度在程序框图中，搜索函数选板中的时间延迟Express VI，并将其置于While 循环内。在延迟时间(s) 文本框中输入0.25。单击确定按钮以保存当前配置并关闭配置时间延迟对话框。切换到前面板并运行VI。单击启用开关并检查图形中的变化。单击停止按钮以

28、停止VI的运行。（8）使用表格显示数据在前面板中，搜索控件选板上的Express 表格显示控件，并将其置于前面板上的波形图的右侧。显示程序框图。如未选定创建表格Express VI和表格接线端，可在程序框图中单击该Express VI和表格接线端的左侧空白区域。将这些对象拖曳至While循环中的采样压缩Express VI的右边。使用连线工具将信号压缩Express VI的均值接线端连接至创建表格Express VI的信号输入端。切换到前面板并运行VI。单击启用开关。停止VI。使用表格属性对话框可尝试表格的其它属性。保存并关闭VI。（9）查找范例选择帮助搜索LabVIEW帮助以打开LabVIE

29、W帮助。单击搜索栏，在输入要查找的单词文本框中输入 时间延迟，然后按 键。单击列首的定位按钮，可按内容类型对搜索结果进行排序。索引包含LabVIEW VI、函数、选板、菜单和工具的参考信息。双击时间延迟搜索结果，将显示时间Express VI的相关说明信息。查看该ExpressVI 的说明信息后，单击主题底部的范例部分的打开范例按钮，打开使用了时间延迟Express VI的范例。单击浏览相关范例按钮可打开NI范例查找器，显示使用该VI 的其它范例。尝试使用了NI 范例查找器和范例VI 后，关闭NI 范例查找器。图7 （a）减少采样点前面版图图7 （b）减少采样点程序框图3、完整版和专业版：分析

30、和保存信号（1）修改基于模板创建的VI单击启动窗口中的新建，显示新建对话框。在新建列表中，选择VI基于模板使用指南（入门）生成、分析和显示。单击确定按钮或双击模板名称，可基于模板创建VI。如即时帮助窗口未显示，按键显示该窗口。按 键以显示程序框图。将光标移至幅值和电平测量Express VI上。在前面板上，删除“均方根”显示控件，并在程序框图中删除由此造成的所有断线。在前面板上，右键单击波形图显示控件，并从快捷菜单中选择属性。这时会出现图形属性对话框。在外观选项卡上，勾选标签区域的可见复选框，并在文本框中输入未滤波信号。单击确定按钮以保存当前配置并关闭图形属性对话框。（2）添加信号在程序框图中

31、，使用定位工具选定仿真信号Express VI。释放鼠标，将复制的仿真信号Express VI放置在原先的Express VI 下方。双击仿真信号2 Express VI，显示配置仿真信号对话框。从信号类型下拉菜单中选择正弦波。在频率(Hz) 文本框中输入60，在幅值文本框中输入0.1。勾选添加噪声复选框，添加噪声至正弦信号中。从噪声类型下列菜单中选择均匀白噪声。在噪声幅值文本框中输入0.1，在种子值文本框中输入-1。在定时区域，选择以可达到的最快速度运行选项。在信号名区域，取消勾选使用信号类型名复选框。在信号名文本框中输入60 Hz和噪声。单击确定按钮以保存当前配置并关闭配置仿真信号对话框。

32、（3）添加两个信号在程序框图上，连续三次点击仿真信号Express VI的正弦输出端到幅值和电平测量Express VI的信号输入端，以及到未滤波信号显示控件之间的连线，并删除此连线。单击函数选板上的搜索按钮，搜索公式Express VI，并将其放置在仿真信号Express VI和幅值和电平测量Express VI之间。配置公式对话框将出现在标签列。将X1的标签改为正弦，将X2的标签改为60 Hz 和噪声。单击输入和+按钮，将正弦和60 Hz和噪声都添加到字符串文本框中。单击确定按钮以保存当前配置，并关闭配置公式对话框。使用连线工具将仿真信号Express VI的正弦输出端连接至公式Expre

33、ss VI的信号输入端。将仿真信号2 Express VI的60 Hz 和噪声输出端连接到公式ExpressVI的60 Hz和噪声输入端。将公式Express VI的结果输出端连接到未滤波信号显示控件，和幅值和电平测量Express VI的信号输入端。按 键显示前面板，运行VI。单击停止按钮以停止VI的运行。选择文件另存为，将VI 命名为分析信号.vi，并保存在易于访问的位置。（4）信号滤波删除连接公式Express VI的结果输出端和幅值和电平测量Express VI的信号输入端的连线。删除所有由此造成的断线。搜索滤波器Express VI，并将其放置在程序框图中仿真信号2 ExpressV

34、I 和幅值和电平测量Express VI 之间。这时配置滤波器对话框将会出现。在滤波器规范区域，将截止频率(Hz)改为25。单击确定按钮以保存当前配置并关闭配置滤波器对话框。显示前面板。在前面板上单击未滤波信号波形图显示控件，按住 键的同时拖曳该控件，创建出一个波形图显示控件的副本。将该波形图显示控件的副本放置在未滤波信号波形图的下方。连续三次点击新的未滤波信号 2波形图显示控件的标签，并输入滤波后信号，更改该显示控件的标签。在程序框图中，连接公式Express VI的结果输出端和滤波器ExpressVI 的信号输入端。将滤波器Express VI的滤波后信号输出端连接到幅值和电平测量Expr

35、ess VI的信号输入端，和滤波后信号波形图显示控件。选择文件保存。图8 （a）分析信号前面板图图8 （b）分析信号程序框图（5）修改图形外观在前面板上，右键单击未滤波信号波形图显示控件，从快捷菜单中选择属性。这时会出现图形属性对话框。 在格式与精度选项卡上，从下拉菜单中选择时间（X轴）。在类型列表中，选择自动格式。在位数域，输入6 并从精度类型下列菜单中选择有效数字。勾选隐藏无效零复选框。从下列菜单中选择幅值（Y 轴），并重复步骤35，使Y轴的配置与X轴相匹配。在标尺选项卡上，选择幅值（Y 轴）。取消勾选自动调整标尺复选框。在最小值文本框中输入2.5，在最大值文本框中输入2.5。单击确定按钮

36、以保存当前配置并关闭图形属性对话框。重复步骤110，来配置滤波后信号图形显示控件。（6）分析信号幅值在程序框图上，双击幅值和电平测量Express VI，显示配置幅值和电平测量对话框。在幅值测量区域，取消勾选均方根复选框。勾选峰峰值复选框。相应测量的峰峰值将出现在结果区。单击确定按钮以保存当前配置并关闭配置幅值和电平测量对话框。（7）控制执行速度搜索时间延迟Express VI。将时间延迟Express VI放置在While循环中左下方位置。这时将出现配置时间延迟对话框。在延迟时间(s) 文本框中输入.1，然后单击确定按钮。运行VI。（8）添加一个警告灯在前面板上的任意空白处右键单击，显示控件

37、选板。在Express 选板上，选择指示灯子选板，选择圆形指示灯显示控件，放置于在前面板上波形图的左边。双击指示灯上方的布尔标签，输入警告来更改指示灯的标签。选择文件另存为以显示另存为对话框。查看对话框的各个选项。选择副本和原文件的替换副本单选按钮，创建原VI 的一个副本，并立即编辑副本。选择继续按钮，将VI命名为警告灯.vi，并保存到一个易于访问的位置。（9）设定警告界限搜索比较Express VI，并将其放置在幅值和电平测量Express VI 的右侧。这时配置比较对话框将会出现。在比较条件区域，选择大于选项。在比较输入部分，选择值，并在值文本框中输入2，这样便设定了警告灯亮起来的界限。单

38、击确定按钮以保存当前配置并关闭配置比较对话框。将幅值和电平测量Express VI的峰峰值输出端连接到大于Express VI的操作数1输入端。将光标移至连接峰峰值输出端和操作数1输入端的连线上。当定位工具出现时，右键单击连接峰峰值输出端和操作数1输入端的连线，然后从快捷菜单选择创建数值显示控件。（10）警告用户在程序框图上，将警告接线端移至大于Express VI的右边。确定警告接线端位于灰色循环内部。将大于Express VI的结果输出端连至警告接线端。显示前面板，运行VI峰峰值超过2.0 时，警告指示灯将亮起。图9 （a）警告灯前面板图图9 （b）警告灯程序框图（11）配置VI 以保存数

39、据到文件搜索写入测量文件Express VI，并将其放置在程序框图中幅值和电平测量Express VI的右下方。这时配置写入测量文件对话框将会出现。在配置写入测量文件对话框的如文件已存在区域，选择添加至文件选项，可将所有数据写入test.lvm文件，而不会覆盖或删除文件中已有的数据。在数据段首部分，选中仅一个段首选项，在LabVIEW写入数据的文件中仅创建一个段首。在文件说明文本框中输入以下文本：峰峰值采样。LabVIEW 将本文本框中输入的文本添加到文件的标题中。单击确定按钮以保存当前配置，并关闭配置写入测量文件对话框。（12）保存数据到文件在程序框图上，将幅值和电平测量Express VI

40、的峰峰值输出端连接至写入测量文件Express VI的信号输入端。选择文件另存为，将VI 命名为保存数据.vi，并保存在易于访问的位置。切换到前面板并运行VI。（13）添加用于保存数据的按钮在控件选板上搜索翘板开关。选择一个翘板开关，将其放置在波形图的右侧。右键单击翘板开关，并从快捷菜单中选择属性，打开布尔属性对话框。将该按钮的标签改为写入文件。在布尔属性对话框的操作选项卡上，从按钮动作列表中选择单击时触发。操作选项卡可用于指定按钮在用户单击时的动作。如要查看按钮在用户单击时的动作，在所选动作预览区域单击按钮。单击确定按钮以保存当前配置，并关闭布尔属性对话框。保存该VI。（14）当用户提示时保

41、存数据在程序框图上，双击写入测量文件Express VI，显示配置写入测量文件对话框。将文件名文本框中的文件名test.lvm改为所选采样.lvm，使数据保存到另一个文件中。单击确定按钮以保存当前配置，并关闭配置写入测量文件对话框。右键单击写入测量文件Express VI的信号输入端，并从快捷菜单中选择插入输入/ 输出，插入注释输入。右键单击写入测量文件的注释输入端，并从快捷菜单中选择选择输入/输出启用，可将注释输入替换为启用输入。将写入文件接线端移至写入测量文件Express VI的左边。将写入文件接线端连接至写入测量文件Express VI的启用输入端。（15）查看保存的数据切换到前面板并

42、运行VI。单击写入文件按钮数次。单击前面板上的停止按钮。用电子表格或文本编辑应用程序打开所选采样.lvm文件。所选采样.lvm 文件与test.lvm 文件有所不同。test.lvm 文件记录了保存数据VI 生成的所有数据，而所选采样.lvm 文件仅在单击写入文件按钮记录数据。查看完后关闭VI。图10 （a）保存数据前面板图图10 （b）保存数据程序框图4、利用LabVIEW和USB6008编制真实的信号测量系统（1）模拟输入（Analog Input）端口的检测：Mode选择Continuous, Input Configuration选择Differential。分别在ai0端口（2和3脚

43、）间加1.5V直流，在ai1端口（5和6脚）间加正弦波（Up=3V, f=100Hz），点Start 按钮测量，观察并记录测量值。其中 rate = 10000 Hz，Samples To Read = 100如图11所示。图11 模拟信号输入（2）用直流电源输入直流信号到ai0，用measurement&Automation软件测量ai0输出作为测量值，并用万用表测量直流电压作为标准值，如下表所示：表2 电压测量值表直流电源示数V0.50.81.01.21.5万用电表测量值U0/V0.490.8251.0251.2021.543ai0测量值U/V0.4990.8151.021.21.54标准

44、差值U/V-0.0090.010.0050.0020.003直流电源示数V2.03.04.05.0万用电表测量值U0/V2.012.983.9834.99ai0测量值U/V2.0072.993.924.98标准差值U/V0.003-0.010.0630.01用origin7.5对上表进行直线拟合，结果如图12所示。相关系数R1，可见两者线性相关度很高，在理论上两者近似相等，为进一步比较，作出标准差值与标准值的图线，如图13所示。由图13可知各测量值与标准值相差不大，而且偏差大的不多基本上偏差在0.01以内，因此在误差允许范围内可以认为两者相等。图12 定标直线拟合Linear Regressi

45、on for Data1_B:Y = A + B * XParameterValueError-A0.005810.01186B0.993210.00461-RSDNP-0.999920.020290.0001-图13 标准差值曲线（3）用同样的方式对ai1进行定标，其测量结果如下表所示：表3 电压测量值表万用电表测量值U0/V1.0312.0123.0433.9924.98ai1测量值U/V1.022.013.013.984.96标准差值U/V0.0110.0020.0330.0120.02用origin7.5对上表进行直线拟合，结果如图14所示。相关系数R1，可见两者线性相关度很高，在理论上两者近似相等，为进一步比较，作出标准差值与标准