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第1章 绪论1

1．1 虚拟仪器概念1

1．1．1 虚拟仪器的基本概念1

1．1．2 虚拟仪器的构成及其分类2

1．2 虚拟仪器的发展及特点3

1．2．1 虚拟仪器的发展3

1．2．2 虚拟仪器的特点4

1．3 虚拟仪器编程语言LabWindows/CVI概述4

1．3．1 什么是LabWindows/CVI4

1．4．1 启动安装程序5

1．4 如何安装LabWindows/CVI5

1．3．2 LabWindows/CVI软件的特点5

1．4．2 安装LabWindows/CVI7

1．4．3 启动LabWindows/CVI13

1．5 小结13

1．6 思考练习题14

第2章 LabWindows/CVI集成开发环境15

2．1 LabWindows/CVI的基本概念15

2．1．1 LabWindows/CVI中对象编程的概念15

2．1．2 LabWindows/CVI下的虚拟仪器软件的组成17

2．2．1 工程窗口18

2．2 LabWindows/CVI编程环境18

2．2．2 用户界面编辑窗口32

2．2．3 源代码编辑窗口39

2．2．4 函数面板41

2．3 LabWindows/CVI软件的示例程序包44

2．4 小结46

2．5 思考练习题47

第3章 用LabWindows/CVI设计的第一个虚拟仪器——虚拟压力值显示器的设计与实现48

3．1 用LabWindows/CVI设计虚拟仪器的步骤48

3．2．2 压力值显示器工作原理49

3．2．1 压力值显示器的功能49

3．2 压力值显示器的功能及实现原理49

3．3 压力值显示器的设计与实现过程51

3．3．1 程序的基本框架51

3．3．2 虚拟压力值显示器面板的设计52

3．3．3 程序的编制——构建源代码程序P meter．c60

3．3．4 创建工程文件64

3．3．5 运行并检验工程文件P meter．prj64

3．4 思考练习题64

4．1．1 面板属性含义及设置66

4．1 控件及其属性的设置方法66

第4章 仪器面板控件及用户界面库函数66

4．1．2 控件属性含义及设置68

4．1．3 仪器面板设计举例78

4．2 菜单设计80

4．2．1 菜单的设计80

4．2．2 菜单加入仪器面板81

4．2．3 添加C源代码82

4．3 用户界面库函数83

4．3．1 用户界面库函数的分类83

4．3．2 用户界面库函数的使用84

4．4 小结93

4．5 思考练习题93

第5章 信号分析处理库函数96

5．1 信号产生(Signal Generation)类函数96

5．1．1 SineWave()正弦波产生函数的使用97

5．1．2 WhiteNoise()白噪声信号产生函数的使用101

5．1．3 信号产生类库函数使用说明103

5．2 信号处理(Signal Processing)类函数104

5．2．1 信号时域分析(Time Domain)函数子类104

5．2．2 信号频域分析(Frequency Domain)函数子类110

5．2．3 信号的加窗(Windows)函数子类116

5．2．4 信号的滤波(IIR、FIR)函数类122

5．3 小结132

5．4 思考练习题133

第6章 数据采集与总线接口设备134

6．1 数据采集135

6．1．1 数据采集与数据采集的库函数135

6．1．2 数据采集卡的基本性能指标136

6．1．3 数据采集卡的安装137

6．1．4 实现数据采集卡软件驱动前的参数设置137

6．1．5 I/O接口设备Lab-PC-1200数据采集卡简介138

6．1．6 Lab-PC-1200数据采集卡的安装检验与参数设置139

6．1．7 数据采集实例141

6．2 串口通信与RS-232库函数146

6．2．1 串口 RS-232总线参数的设置147

6．2．2 软件编程步骤147

6．2．3 串口总线通信虚拟仪器的组成147

6．2．4 应用实例147

6．3 GPIB总线151

6．3．1 GPIB总线接口系统的特点151

6．3．2 GPIB总线结构151

6．3．5 应用实例152

6．3．4 软件编程设计步骤152

6．3．3 GPIB总线虚拟仪器测试系统I/O接口设备的组成152

6．4 VISA总线154

6．4．1 虚拟仪器软件体系结构的组成154

6．4．2 VISA的特点156

6．4．3 VISA的基本内部结构156

6．5 VXI总线157

6．5．1 VXI总线概述157

6．5．2 VXI总线的优点157

6．5．3 VXI总线仪器系统的集成158

6．5．4 VXI总线系统的集成实例159

7．1 概述163

第7章 创建虚拟仪器示例163

7．2 简单虚拟仪器设计示例164

7．2．1 虚拟压力单位转换器164

7．2．2 非线性校正器168

7．2．3 虚拟镍铬-镍铝热电偶虚拟非线性校正仪171

7．2．4 直线拟合演示仪176

7．2．5 压力传感器输出电压与压力之间的最佳直线拟合177

7．2．6 虚拟多项式拟合演示仪179

7．2．7 温度传感器温度与电压的多项式拟合演示仪180

7．3．1 虚拟过程信号仿真记录仪181

7．3 信号分析示例181

7．3．2 虚拟正弦波仿真信号的生成及显示182

7．3．3 虚拟简易示波器184

7．3．4 自相关函数演示仪185

7．3．5 相关法测量相位差仿真仪188

7．3．6 虚拟频谱分析演示仪190

7．3．7 海明窗功能演示仪193

7．3．8 巴特沃斯滤波器频率特性演示仪194

7．3．9 虚拟巴特沃斯滤波器197

7．3．10 切比雪夫滤波器演示仪197

7．3．11 虚拟积分器200

7．3．12 虚拟微分器201

7．3．13 正弦波仿真多值表203

7．3．14 虚拟数字滤波器演示仪205

7．3．15 调幅波解调器208

第8章 教学用虚拟仪器系统实验211

8．1 熟悉LabWindows/CVI软件平台环境类211

练习[8-1] 新建工程文件并命名保存211

练习[8-2] 在工程文件编辑窗口中寻找已经命名保存的工程文件211

8．2 基本训练类实验212

练习[8-4] 虚拟比较器功能校验仪212

练习[8-3] 运行与使用虚拟速度记录仪212

练习[8-5] 虚拟压力单位转换器213

练习[8-6] 铁-康铜热电偶非线性校正仪213

8．3 信号分析处理类虚拟仪器214

练习[8-7] 虚拟正弦波仿真信号生成器214

练习[8-8] 相关函数演示仪214

练习[8-9] 相关法测量相位差仿真仪214

练习[8-10] 信号频谱分析演示仪214

练习[8-11] 方波信号频谱分析演示仪214

练习[8-15] 调幅波解调器215

练习[8-17] 正弦波多值表215

练习[8-16] 直线拟合演示仪215

练习[8-13] Chebishev滤波函数频率特性演示仪215

练习[8-14] 虚拟巴特沃斯滤波器215

练习[8-12] Butterworth滤波函数频率特性演示仪215

练习[8-18] 过程信号多值记录仪216

8．4 虚拟仪器综合实验216

8．4．1 压力传感器系统的静态标定与技术指标的确定216

8．4．2 测试系统动态特性的测定与改善222

8．4．3 RLC电参数测量与虚拟RLC测试仪226

8．4．4 相位差测量与虚拟相位差计232

8．4．5 信号的频谱分析及虚拟频谱仪242

8．4．6 虚拟传递函数测试仪249

8．4．7 虚拟信号发生器255

第9章 虚拟仪器在工程测量中的应用259

9．1 系统辨识仪的设计与实现259

9．1．1 系统辨识仪原理259

9．1．2 系统辨识仪的实现267

9．2 虚拟信号分析仪在故障诊断中的应用273

9．2．1 滚动轴承故障的特征频率273

9．2．2 虚拟信号分析仪的轴承故障诊断274

9．3 虚拟动态特性补偿仪的设计实现277

9．3．1 动态特性补偿仪原理278

9．3．2 动态特性补偿仪的实现280

9．4 电容型设备虚拟介质损耗在线检测仪的研制286

9．4．1 原理概述286

9．4．2 介质损耗因数的测量原理概述287

9．4．3 仪器构成288

9．4．4 软件构造288

9．4．5 应用结果288

附录A 英汉关键词索引(按字母顺序排列)290

附录B 常用库函数简明索引295

参考文献298