虚拟仪器课程简介课件

主要内容一、虚拟仪器简介二、虚拟仪器课程安排“虚拟仪器”的概念1986年由NI公司提出，它是基于通用硬件平台，充分利用软件定义的仪器.软件通过平台实现仪器功能，用户可以通过友好的图形界面与仪器进行交互作用狭义的虚拟仪器概念主要是在测量与测试系统的范畴内,通过软件定义通用硬件的功能,从而实现不同的自定义功能广义的虚拟仪器概念可进一步扩展到自动控制等领域，只要是通过软件定义模块化硬件功能,从而满足自定义应用需求的系统,都可以看作虚拟仪器技术的应用虚拟化一、虚拟仪器简介虚拟仪器（VI：VirtualInstrument）在通用计算机上，利用通用接口总线连接硬件数据采集或控制模块，通过软件编程控制硬件模块进行控制或测量，并利用软件实现仪器的测量和分析功能。与传统仪器一样，如果忽略其跨网络的位置透明性，它同样可以分为数据采集、数据分析处理、显示结果三大功能模块插入式DAQ卡VXI仪器GPIB仪器RS232信号处理统计数字滤波分析网络传输文件I/O硬复制图形用户接口虚拟仪器功能模块划分一、虚拟仪器简介虚拟仪器功能演示温度显示与报警压力显示与报警振动电机控制一、虚拟仪器简介虚拟仪器应用虚拟仪器技术在各工程领域的广泛应用结构健康监测节能减排自然环境监测混合信号测试水质处理风能发电电能质量检测楼宇资源监控核能工程通信工程虚拟现实生物医电太阳能电池板机器人开发…一、虚拟仪器简介现代仪器与传统仪器的区别仪器的发展史第一代为指针式（或模拟式）仪表第二代为数字式仪器仪表第三代为智能式仪器仪表回顾:传统仪器系统FrostandSullivan2006WorldSyntheticInstrumentationTestEquipmentReport

固定的硬件配置由仪器厂商定义好的测量功能固定的用户界面部分仪器可连接PC,基于通信包的形式将结果传给PC一、虚拟仪器简介对比:现代仪器系统FrostandSullivan2006WorldSyntheticInstrumentationTestEquipmentReport

用户可自定义测量功能自定义用户界面模块化硬件与基于PC的控制器连接(多通过高速内部总线)实时数据传输一、虚拟仪器简介软件在新一代仪器系统中的重要作用对系统中的模块化仪器/分立仪器进行配置(通过驱动程序完成)对通过总线获取的原始数据进行信号处理等计算操作用户界面、数据存储等PC处理器软件模块化仪器/分立仪器信号总线原始数据用户自定义功能配置一、虚拟仪器简介虚拟仪器技术网络化数字化智能化模块化标准化综合化自动化虚拟化新一代仪器特点：一、虚拟仪器简介一、虚拟仪器简介虚拟仪器组成三要素商业化的PC及操作系统能够实现虚拟仪器功能的硬件虚拟仪器软件硬件仪器

笔记本电脑台式电脑工作站计算机应用软件一、虚拟仪器简介虚拟仪器硬件按接口总线类型不同划分数据采集卡式DAQRS232/RS485虚拟仪器并行接口虚拟仪器USB虚拟仪器GPIB虚拟仪器VXI虚拟仪器PXI虚拟仪器IEEE1394接口虚拟仪器一、虚拟仪器简介虚拟仪器系统组成包括NI以及其他公司生产的各种板卡USBPCIPXI一、虚拟仪器简介虚拟仪器软件I/O接口仪器驱动程序（硬件接口程序）虚拟仪器开发平台（LabVIEW等）应用程序（用户编写）软件开发环境：通用软件开发环境，包括各种版本的C/C++（包括VisualC++、BorlandC++Builder等），VisualBasic，Delphi，Java，VisualS等测控专用软件开发环境，LabVIEW、LabWindows/CVI、AgilentVEE等其它测控软件工具（如NI公司的ComponentWorks、HIQ、SPCToolkit、SQLToolkit等，Agilent公司的T&MProgrammersToolkit等，以及其他厂商的ActiveX控件等）一、虚拟仪器简介Labview编程界面一、虚拟仪器简介虚拟仪器典型的体系结构硬件开发软件一、虚拟仪器简介虚拟仪器的特点软件是虚拟仪器的核心性价比高缩小了仪器厂商与用户之间的距离具有良好的人机界面具有方便、灵活的互联可靠性高具有开放性、模块化、可重复使用及互换性等特点维护、维修方便数据采集硬件价格的降低16-BitADC价格12-BitADC价格NI数据采集硬件价格(折算成单通道价格)NIM系列数据采集卡GraphSource:NationalInstruments&aLeadingADCSupplierNIE系列数据采集卡以NI公司的数据采集板卡为例，性价比随时间不断提高二、虚拟仪器课程安排2.1学习内容2.2学习模式2.3教学日历2.4学习方法2.5学习要求二、虚拟仪器课程安排2.1学习内容

LabVIEW编程基于myDAQ和ELVIS的信号采集与处理实验基于myDAQ和ELVIS的虚拟仪器测控系统设计2.1教学模式

企业课程——请NI资深系统构架师授课二、虚拟仪器课程安排实践课程——完成实验和项目设计研讨课程——交流学习心得做presentation2.2教学日历二、虚拟仪器课程安排周时课程内容方式1-2周虚拟仪器技术背景与基本概念课堂讲授3-8周LabVIEW程序设计与数据采集基本概念课堂讲授LabVIEW编程与数据采集练习实验室/课后作业9-16周虚拟仪器技术的应用与最新发展课堂讲授课程设计分组自主完成2.3学习方法

自主学习

二、虚拟仪器课程安排亲自动手、看书+实践、竞赛

别忘了带电脑啊！学的好给小礼品！确认上课的时间！联系人！2.3学习方法

二、虚拟仪器课程安排学会借鉴丰富的例程和网上资源同学间的交流探讨

2.3学习方法

二、虚拟仪器课程安排网上资源（部分为英文）1.NI网址：/worldwide/china.nsf/main?readform

关注其“应用案例”、“院校资源”、“视频教程”“NIDeveloperZone”2.泛华测控：

2.4学习要求

二、虚拟仪器课程安排考核方式总成绩=平时考勤10%+实验成绩40%+课程设计50%

独立完成借鉴≠原搬照抄

需提交有清楚注释的LabVIEW源程序文件(.vi文件)课后练习及课程设计基于NImyDAQ数据采集平台项目实践基于myDAQ或者ELVIS的课程设计吴涓采取类似于虚拟仪器大赛的模式：

1.前期公布课程设计题目范围和方式，比如虚拟校园；

2.理论学习课结束时，完成组队，3-4人一组

3.第一堂项目实践课学生提交项目方案（PPT或者文档），老师和NI工程师负责审核并提出意见

4.期间学生可与NI工程师交流解决项目中遇到的问题

5.最后一堂课，分组答辩，包括演示作品、FinalPresentation吴涓吴涓、NIAE吴涓吴涓、田砾教学方式课程内容任课老师说明课程设计参考资源参考书虚拟仪器设计基础教程LabVIEW2009中文版虚拟仪器从