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1.1 虚拟仪器概述1

目录1

第1章 虚拟仪器及LabVIEW基础1

1.3 启动LabVIEW2

1.2 LabVIEW简介2

1.4 LabVIEW程序的基本构成4

1.4.1 前面板和框图4

1.4.2 前面板和框图工具条6

1.4.3 图标和连接器窗格9

1.5 LabVIEW的模板9

1.5.1 工具模板9

1.5.2 控件模板11

1.5.3 函数模板12

1.5.4 Controls和Functions模板操作12

1.6 LabVIEW文档和帮助14

1.7 创建一个VI18

1.8.1 创建和编辑图标21

1.8 子Vl21

1.8.2 定义连接器23

1.8.3 创建子VI举例24

1.9 数据流编程26

1.10 简单数据类型和操作26

1.10.1 数值数据类型27

1.10.2 布尔数据类型31

2.1.1 创建前面板和框图对象34

第2章 Ⅵ编辑和调试技术34

2.1 Ⅵ编辑技术34

2.1.2 选择对象37

2.1.5 堆叠和重排序对象38

2.1.3 拖放功能38

2.1.4 移动对象38

2.1.7 复制和删除对象40

2.1.8 给对象加标签40

2.1.6 对齐和分布对象40

2.1.9 改变文本字体43

2.1.10 改变对象大小45

2.1.11 改变对象颜色46

2.1.12 建立和编辑连线49

2.1.13 其他编辑技术54

2.2 VI调试技术54

第3章 程序结构56

3.1 循环结构56

3.1.1 While循环56

3.1.2 For循环58

3.1.3 循环结构内外的数据交换与自动索引60

3.1.4 移位寄存器和反馈节点64

3.2 分支结构67

3.3.1 堆叠的顺序结构71

3.3 顺序结构71

3.3.2 平铺的顺序结构74

3.4 公式节点75

3.5 事件结构79

3.6 局部变量和全局变量86

3.6.1 局部变量86

3.6.2 全局变量87

3.6.3 慎用局部变量和全局变量88

3.7 定时循环89

3.8 菜单91

3.8.1 使用菜单编辑器建立菜单92

3.8.2 在框图中响应菜单操作94

第4章 数组、簇和波形100

4.1 数组100

4.1.1 数组的创建100

4.1.2 数组操作函数105

4.2.1 簇的创建112

4.2 簇112

4.2.2 簇的操作函数115

4.2.3 errorin和error out簇118

4.3 波形120

4.3.1 波形的创建120

4.3.2 波形操作函数122

5.1 波形Graph126

第5章 图形控件和图形数据显示126

5.1.1 波形Graph的数据格式127

5.1.2 设定波形Graph的属性129

5.2 XY Graph133

5.3 波形Chart135

5.4 亮度Chart和Graph136

5.5 三维图形控件140

6.1 认识Express VI143

第6章 Express VI143

6.2 动态数据类型146

6.3 Express VI中的信号合并与分离148

6.4 Express VI列表简介149

第7章 字符串和文件I/O153

7.1 字符串153

7.1.1 字符串控件153

7.1.2 字符串的显示方式156

7.1.3 字符串函数157

7.1.4 字符串程序实例158

7.2 文件I/O161

7.2.1 概述161

7.2.2 文件I/O函数简介162

7.2.3 文本文件的使用167

7.2.4 二进制文件的使用170

7.2.5 数据记录文件的使用172

7.2.6 其他文件类型简介173

8.1.1 数据采集系统的构成178

第8章 数据采集178

8.1 数据采集基础178

8.1.2 信号调理180

8.1.3 测量系统的连接方式180

8.1.4 采样定理的应用184

8.1.5 数据采集卡及其设置与测试186

8.1.6 多通道的采样方式187

8.2.1 模拟输入的相关参数189

8.2 模拟输入189

8.2.2 模入VI的组织与简介190

8.2.3 DAQ单点模入194

8.2.4 DAQ波形模入195

8.2.5 DAQ连续模入196

8.2.6 使用DAQmx和DAQ Assistant模入199

8.3 模拟输出205

8.3.1 模拟输出的相关参数205

8.3.2 模出VI的组织与简介206

8.3.3 DAQ单点模出207

8.3.4 DAQ波形模出208

8.3.5 DAQ连续模出209

8.3.6 周期信号的连续模出210

8.3.7 DAQmx模出的使用212

8.4 触发采集214

8.4.1 触发原理214

8.4.2 数字边沿触发215

8.4.3 模拟边沿触发216

8.4.4 模拟窗口触发217

8.4.5 软件触发218

8.5 模入、模出的并行安排219

第9章 信号分析与处理223

9.1 概述223

9.2 LabVIEW中的分析工具224

9.3 应用举例227

9.3.1 信号发生227

9.3.2 频域分析229

9.3.3 数字滤波235

9.3.4 时域分析237

9.3.5 曲线拟合239

第10章 动态程序控制241

10.1 控制器和指示器的属性241

10.1.1 控件通用属性242

10.1.2 其他控件属性举例245

10.2 控制器和指示器的方法246

10.3 VI Server和动态程序控制247

10.3.1 获取对象的reference248

10.3.2 属性节点和调用节点的一般用法250

10.3.3 动态调用VI256

第11章 仪器控制259

11.1 GPIB总线标准259

11.1.1 GPIB总线的诞生和发展历程259

11.1.2 GPIB总线的结构和工作方式260

11.1.3 GPIB数据传输的层次结构261

11.2 VXI和PXI总线系统简介262

11.3 仪器控制软件结构263

11.3.1 可编程仪器标准命令263

11.3.2 虚拟仪器软件架构264

11.3.3 仪器驱动程序265

11.4 使用LabVIEW编写仪器控制程序266

11.4.1 配置仪器和接口资源266

11.4.2 使用VISA函数编写仪器控制程序269

11.4.3 仪器I/O助手273

第12章 网络频率特性的测量282

12.1 概述282

12.2 扫频仪（多步法）283

12.2.1 原理与算法283

12.2.2 程序前面板283

12.2.3 程序框图284

12.2.4 替代方案287

12.3.1 原理与算法290

12.3 使用正弦波组合的单步法290

12.3.2 程序说明292

12.4 使用Chirp信号的单步法294

12.4.1 Chirp信号简介294

12.4.2 方案1296

12.4.3 方案2299

12.4.4 方案3300

12.5 使用随机信号的单步法302

12.5.1 原理与算法302

12.5.2 程序说明304

12.5.3 实验数据处理306

12.6 小结309

第13章 元件伏安特性的测量312

13.1 概述312

13.2 二极管正向伏安特性的测量312

13.2.1 原理与算法312

13.2.2 电压扫描法程序313

13.2.3 Monte-Carlo法程序314

13.3 三极管特性的测量316

13.3.1 原理与算法316

13.3.2 电压扫描法程序317

13.3.3 Monte-Carlo法程序319

13.4 音频铁磁材料磁滞回线的测量320

13.4.1 概述320

13.4.2 程序与算法321

13.4.3 讨论和小结324

14.1 概述325

第14章 交流电路参数的测量325

14.2 双路正弦信号源326

14.2.1 方案1的程序及说明326

14.2.2 方案2的程序及说明328

14.2.3 运行模式329

14.3 补偿测量法方案330

14.4 影响测量精度的因素（1）331

14.4.1 通道间的延时332

14.4.2 采样率和样本数333

14.4.3 噪声334

14.4.4 非整周期采样335

14.5 RCL串联电路的测量337

14.6 影响测量精度的因素（2）338

14.7 小结与讨论339

第15章 频率测量340

15.1 概述340

15.2 时域方法340

15.2.1 多周期的平均计数方法340

15.2.2 线性插值法342

15.2.3 三点法344

15.3 频域方法346

15.3.1 概述346

15.3.2 能量矩平衡法347

15.3.3 比例法351

15.3.4 多项式逼近法353

15.3.5 关于Extract SingleTone Information函数355

15.4 使用计数器的频率测量356

15.5 频率跟踪358

15.6 小结360

第16章 录波仪：波形的采集与存储361

16.1 概述361

16.2 连续采集方案361

16.2.1 连续采集与存储361

16.2.2 连续采集与索引存储363

16.2.3 数据检索与回放366

16.3 触发采集与存储：电路中的过渡过程367

17.1 概述370

第17章 参数辨识与软测量370

17.2 从频率特性出发来辨识参数372

17.2.1 原理与算法372

17.2.2 基于频率特性进行参数辨识的两种思路373

17.2.3 程序介绍373

17.2.4 实验结果分析376

17.2.5 小结与讨论377

17.3 利用阶跃响应面积法辨识参数377

17.3.1 原理与算法377

17.3.2 求解元件参数的思路378

17.3.3 程序前面板378

17.3.4 程序框图379

17.3.5 小结与讨论383

17.4 利用递推最小二乘法辨识参数383

17.4.1 原理与算法383

17.4.2 程序设计总体思路386

17.4.3 程序说明386

17.4.4 实验结果388

17.4.5 小结与讨论389

17.5 小结389

第18章 仪器控制应用实例390

18.1 示波器控制程序主界面390

18.2 控制程序组织结构392

18.3 初始化代码393

18.4 用户界面操作响应398

18.4.1 用户操作响应程序结构398

18.4.2 用户操作响应中用到的子VI399

18.4.3 操作响应典型代码示例403

18.5 控制程序退出代码405

第19章 网络应用407

19.1 LabVIEW中的网络通信功能407

19.1.1 TCP通信407

19.1.2 浏览器方式408

19.1.3 RDA方式410

19.1.4 DataSocket技术410

19.2.1 背景413

19.2 用DataSocket实现采集卡共享程序的例子413

19.2.2 方案1414

19.2.3 方案2415

第20章 基于声卡的数据采集419

20.1 从数据采集的角度认识声卡419

20.1.1 声卡的作用419

20.1.2 声卡的硬件结构419

20.1.3 声卡的主要技术参数420

20.1.4 声卡频率范围与频率响应421

20.1.5 声卡用于数据采集时的一些设置422

20.2 LabVIEW中有关声卡的函数简介423

20.3 应用程序举例424

20.3.1 示波器424

20.3.2 信号发生器426

附录A LabVIEW System IdentificationToolkit简介428

附录B 数据拟合的最小二乘法429

参考文献431