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1、虚拟仪器技术实验指导书二O零年九月实验一 储液罐状态监控仿真系统 1实验二集合成员数据类型的使用 4实验三结构和属性的使用 6实验四数据的图形显示 9实验五信号的分析与处理 10实验六初始化前面板控件 12实验七 数据的记录和回放 15实验八 曲线拟合 26实验一 储液罐状态监控仿真系统一、实验（上机）目的1、 熟悉 LabVIEW 程序的组成；2、熟悉、掌握前面板设计和框图程序设计的基本方法；3、了解如何创建子 VI；二、实验（上机）内容设计一个储液罐状态监控仿真系统。要求如下1、监测一个储液罐的实际液位、温度、进口压力、出口压力（各个参数由 给定值加扰动组成）；2、用曲线图显示被测量液位随
2、时间的变化情况；3、液位超标时用指示器报警；4、手动和自动两种方式调节储液罐的液位高度；5、用调节步长按钮决定自动调节的快慢程度；三、实验（上机）步骤前面板设计1、启动LabVIEW，打开一个空白的VI；2、从控件模版中的各个子模版找出图 1-1 所示的各个控件；其中 压力表为数值子模版中的量表3、修改各个控件外形，并合理排列各个控件；同时修改控件的属性，使其符合系统的要求同时保证前面板的美观；程序框图设计1、在程序框图窗口中观察显示件和控制件的图表的异同；2、利用随机数生成函数模拟温度及压力的扰动；3、双指针压力表的输入为一个由两个数值型数据捆绑成的簇；4、用选择函数来切换自动与手动调节，调
3、节步长控件用于自动调节；5、用 While 循环结构控制仿真的停止；参考程序框图如图 1-2.子VI设计 （将该VI设计成一个子VI）1、点击前面板右上角的图标/连接器 如图1-3 红色方框所示。图 1-1 系统前面板图 1-2 仿真系统程序框图2、编辑自己喜欢的图标；3、从图标/连接器的快捷菜单中切换图标/连接器至连接器状态。编辑连接器输入为调节步长、自动控制按钮及设定高度，输出为温度压力及实际液位。4、保存刚才建立的VI,以”学号+姓名”为文件名称，如090220101王华5、新建一个VI,在程序框图中调用刚刚的VI,观察其特点。图 1-3 图标连接器实验二 集合成员数据类型的使用、实验(
4、上机)目的1、学习、掌握数组及常用数组函数的使用2、学习、掌握簇及常用簇函数的使用。3、学习、掌握波形及常用波形函数的使用。二、实验(上机)内容设计数组、簇和波形的使用，具体内容如下1、数组与数组函数的使用。根据压力传感器的标定数据压力(MPa) 0电压(口V) 00.511.52455690711355917992任意输入一个018mV之间的电压，输出对应的压力值2、簇与簇函数的使用。(1)创建一个簇控制件，成员分别为字符型控制件“姓 名”、数值型控制件“学号”、布尔型控制件“注册”；(2)用簇函数从这个簇控制件中 提取出簇成员“注册”，显示在前面板上；(3)用簇函数将簇控制件中的姓名替换成
5、 “王华”，并在前面板显示新生成的簇。3、波形与波形函数的使用。用“正弦波”产生波形数据，用波形函数创建 一波形，并为它添加“通道”和“采样率”两个属性。三、 实验(上机)步骤1、数组与数组函数的使用(1) 启动LabVIEW，打开一个空白的VI。(2) 在前面板窗口创建两个数值型的控件，标签改为“电压值”“压力值”(3) 在框图程序窗口中建立一个由簇构成的数组常数，该簇的成员分别为压力电压。确保簇的第一个成员始终是压力或者始终是电压。(4) 在程序框图窗口中，调用相关数组函数实现其功能。(5)用“学号+姓名 2-1”为文件名保存你所做工作2、簇与簇函数的使用(1)启动LabVIEW，打开一个
6、空白的VI。(2) 在前面板窗口创建一个簇控制件，成员分别为字符型控制件“姓名”，数值型控 制件“学号”，布尔型控制件“注册”(3) 在框图程序窗口中从函数模板上找到“捆绑”，“按名称解除捆绑”函数并放置 到适当位置。其中前面板的三个显示件“输出簇”、注册、学号推荐采用在数 据端口上用连线工具弹出快捷菜单，在快捷菜单中选择“创建显示控件”的方 法创建。(4) 在前面板窗口，将各控件放置到适当位置，用“编辑文本”工具在适当位置， 用适当的字体、字号填写实验名称、班级和姓名。(5) 用“学号+姓名 2-2”为文件名保存你所做工作。3、波形与波形函数的使用启动LabVIEW，打开一个空白的VI。(2
7、) 在框图程序窗口中从函数模板上找到“正弦波” (Sine Wave.vi)、“创建波形”、“设置波形属性”函数并放置到适当位置，设计框图程序如图2-1所示。其中 前面板的两个显示件“输出波形”、“波形输出”推荐采用在数据端口上用连线 工具弹出快捷菜单，在快捷菜单中选择“创建显示控件”的方法创建。(3) 在前面板窗口，将各控件放置到适当位置，用自由标签工具在适当位置，用适 当的字体、字号填写实验名称、班级和姓名。(4) 用“学号+姓名 2-2”为文件名保存你所做工作。图 2-1 实验 2-3 的框图程序实验三 结构和属性的使用一、实验(上机)目的1、学习、掌握循环结构、移位寄存器的使用。2、学
8、习、掌握条件结构的使用；3、学习、掌握事件结构、顺序结构和属性的使用；二、实验(上机)内容设计使用循环结构、条件结构、顺序结构控制程序运行的虚拟仪器。具体内容如下：1、求一个数的平方根，当该数大于等于0 时，输出开方结果；当该数小于0 时，用弹 出式对话框报告错误，同时输出错误代码-99999。2、产生 100个随机数并求其最小值和平均值。3、当鼠标进入“液灌”时，液体颜色变为红色,离开时液体颜色变为蓝色。并计算鼠标 滑过液灌(鼠标进入液灌，并离开液灌算一次滑过)10 次所用时间。三、实验(上机)步骤1、求一个数的平方根启动LabVIEW，打开一个空白的VI。(2) 在前面板窗口适当位置放置一
9、个数值型控制件和一个数值型显示件，并把它们的标签分别 修改为“x”和“sqrt(x)”。用编辑文本工具在适当位置，用适当的字体、字号填写实验名 称、班级和姓名。(3) 在框图程序窗口中，从函数模板上找到“大于等于?”、“单按钮对话框”，“平方根”和“条 件结构”并放置到适当位置。(4) 用“学号姓名3-1”为文件名保存你所做工作。输入x值，运行程序并记录程序运行结果。2、产生100个随机数并求其最小值和平均值启动LabVIEW，打开一个空白的VI。(2) 在前面板窗口适当位置放置两个数值型显示件，并把它们的标签分别修改为平均值和最小 值。用自由“编辑文本”工具在适当位置，用适当的字体、字号填写
10、实验名称、班级和姓 名。(3) 在框图程序窗口中从函数模板上找到“For循环”并放置到适当位置，为记数端口连接一 个 32 位整型数 100；创建两个移位寄存器分别用来从一次循环向下一次循环传递当前最 小值和当前随机数累加值；初始化移位寄存器即为移位寄存器左侧端口赋值，设置当前最 小值移位寄存器初值为1，当前随机数累加值移位寄存器初值为0。创建移位寄存器的方 法是在循环的左边框或右边框上弹出快捷菜单，然后选择“添加移位寄存器”。(4) 在框图程序窗口中从函数模板上找到 “最大值与最小值”、“除”、“加”、“随机数(01)函 数”。(5) 用“学号姓名 3-2”为文件名保存你所做工作。运行程序并
11、记录程序运行结果。3、当鼠标进入“液灌”时，液体颜色变为红色,离开时液体颜色变为蓝色。并计算鼠标滑过 液灌(鼠标进入液灌，并离开液灌算一次滑过)10 次所用时间。启动LabVIEW，打开一个空白的VI。(2) 在框图程序窗口中从函数模板上找到“平铺式顺序结构”并放置到适当位置，在顺序结构 边框上弹出的快捷菜单中选择“在后面添加帧”或“在前面添加帧”增加两个子程序框图。(3) 在前面板窗口适当位置放置二个数值型显示件，分别用于显示鼠标滑过次数及滑过10次的时间。在前面板窗口适当位置放置一个液灌显示件，将其修改为输入件。用于显示鼠标滑过次数。用自由标签工具在适当位置，用适当的字体、字号填写实验名称
12、、班级和姓名。在框图程序窗口中从函数模板上找到“时间计数器” “While循环”、“事件结构”、“加1” “颜色盒常量”。(5) 在while循环中添加事件结构，并为事件结构添加2个事件(鼠标移入液灌和鼠标移出液灌)。其中之一的设置如图3-1所示=車旳 Mi.t)le-驾恪 &凹註1=)-:同耘HH眾静下？；-0 -电曳Qr迺魁rrr 1IPI*+滚加目牛X站塢7述疋前H阪(延迟进理前目饭饰户疑作.：且兰司務技完咸图 3-1 事件编辑6)建立数值显示控件和液灌输入控件的属性节点。数值显示的属性为值；液灌属性为填 充色。利用颜色盒常量，按要求在事件结构中改变液灌的填充色。图3-2 给出了程序框图
13、 其中一部分。图 3-2 在事件中改变颜色（一部分） （7）利用顺序结构计算鼠标滑过液灌10 次所用的时间。（5）用“学号姓名 3-3”为文件名保存你所做工作。运行程序并记录程序运行结果实验提示： 利用控件选板和函数选板工具条中的“搜索”按钮，可控件选板和函数选板 中寻找控件或函数所在位置。实验四数据的图形显示一、实验(上机)目的1、学习、掌握波形图表的使用。2、学习、掌握波形图的使用。3、学习、掌握 XY 图的使用。二、实验(上机)内容设计使用波形图表、波形图和 XY 图对数据进行图形显示的虚拟仪器。具体内容如下：1、波形图表的使用。在一个波形图表t中显示3条曲线，分别用红、绿、蓝3种颜色表
14、 示范围01、 05和 010的三个随机数。2、波形图的使用。在一个波形图中用两种不同的线宽显示1条正弦曲线和一条余弦曲线， 每条曲线的长度为128点。正弦曲线xO=O, Ax=1，余弦曲线x0=2, Ax=10o3、XY图的使用，用XY图显示一个半径为10的圆。三、实验(上机)步骤1、波形图表的使用(1) 启动LabVIEW，打开一个空白的VI。(2) 在前面板窗口适当位置放置一波形图表。(3) 在框图程序窗口中从函数模板上找到“随机数(01)”、“乘”、“捆绑”函数并放置到适当位 置，设计框图程序如图4. 1所示。(3) 用“学号姓名4-1”为文件名保存你所做工作。运行程序并记录程序运行结
15、果。2、波形图的使用(1) 启动LabVIEW，打开一个空白的VI。(2) 在前面板窗口适当位置放置一波形图。在框图程序窗口中从函数模板上找到“正弦波”(Sine Wave.vi)、“创建数组”、“捆绑”函 数并放置到适当位置，设计框图程序如图4.3所示。(4) 用“学号姓名 4-1”为文件名保存你所做工作。运行程序并记录程序运行结果。3、XY 图的使用(1) 启动LabVIEW，打开一个空白的VI。(2) 在前面板窗口适当位置放置一 XY图。在框图程序窗口中从函数模板上找到“正弦波” Sine Wave.vi、“捆绑”函数并放置到适当 位置，设计框图程序如图4.5所示。(4) 用“学号姓名 4-1”为文件名保存你所做工作。运行程序并记录程序运行结果。实验五 信号的分析与处理
