基于LabVIEW的虚拟电子信息类实验教学系统的设计与研究

  本文关键词：基于LabVIEW的虚拟电子信息类实验教学系统的设计与研究，由笔耕文化传播整理发布。

基于LabVIEW的虚拟电子信息类实验教学系统的设计

与研究

摘要

传统仪器下的高校实验教学，己严重滞后于信息时代和工程实际的需要。滞后的实验设备无法满足现代测试技术所需要的速度快、实时性好、具有良好人机界面的要求:难以实现功能扩展和资源共享。

虚拟仪器是在计算机为核心的硬件平台上，通过软件将计算机硬件资源与仪器硬件有地融为一体，利用计算机强大的软件功能实现信号数据的运算、分析、处理，，形成既有传统仪器的基本功能，又有特殊功能的新型仪器。运用虚拟仪器代替传统仪器，不但能满足电子信息类实验教学的需要，大大提高设备利用率实现资源共享，降低实验室建设成本，用户还可以根据自己需要定义仪器的新功能。 虚拟仪器设计及实现的核心是软件的开发。本文采用模块化的设计思想，描述了基于LabVIEW开发平台设计虚拟示波器的过程，给出了虚拟信号频谱分析仪、虚拟滤波器、虚拟信号发生器、虑拟积分器和微分器等实验教学用虚拟仪器的一前面板图和程序流程图。这些虚拟仪器组成的系统，可用一于电路基础、电子技术基础、信号与系统、自动控制理论等电子信息类课程的实验教学。

本文比较分析了当前流行的虚拟仪器体系结构和开发环境。叙述了虚拟仪器设计过程的方法和体会，对虚拟仪器的开发有一定的参考价值。

关键词:LabVIEW，虚拟仪器，开发平台，实验教学系统

目录

基于LabVIEW的虚拟电子信息类实验教学系统的设计与研究 .............................................. - 1 - 目录 ............................................................................................................................................. - 2 - 1序言 .......................................................................................................................................... - 3 -

1.1实验教学设备存在的问题 ........................................................................................... - 3 -

1.2虚拟仪器的基本概念、构成及其特点 ....................................................................... - 3 -

1.3虚拟仪器在实验教学中的运用 ................................................................................... - 5 -

1.3.1虚拟仪器技术在仪器设备使用实验教学中的运用 ....................................... - 5 -

1.3.2虚拟仪器技术与Interent技术结合在远程教育中的运用 ......................... - 5 - 2虚拟仪器及LabVIEW ................................................................................................................ - 6 -

2.1虚拟仪器概述 ............................................................................................................... - 6 -

2.1.1虚拟仪器的硬件体系 ....................................................................................... - 6 -

2.1.2虚拟仪器的软件体系构成 ............................................................................... - 8 -

2.1.3虚拟仪器系统的整体设计 ............................................................................... - 8 -

2. 2虚拟仪器开发平台LabVIEW ..................................................................................... - 9 -

2.2.1 LabVIEW概述 ................................................................................................. - 9 -

2.2.2 LabVIEW的特点 ............................................................................................. - 9 -

2.2.3 LabVIEW的模板 ........................................................................................... - 10 - 3虚拟示波器的设计 ................................................................................................................. - 12 -

3.1虚拟示波器的实现方案 ............................................................................................. - 12 -

3.2虚拟示波器的硬件体系 ............................................................................................. - 12 -

3.2.1硬件组成 ......................................................................................................... - 12 -

3.2.2数据采集卡 ..................................................................................................... - 12 - 4虚拟实验教学系统的设计与实现 ......................................................................................... - 14 -

4.1虚拟函数发生器 ......................................................................................................... - 14 -

4.1.1虚拟函数发生器的功能 ................................................................................. - 14 -

4.1.2前面板和流程图 ............................................................................................. - 14 -

4.2虚拟微分器和积分器 ................................................................................................. - 15 -

4.2.1仪器功能 ......................................................................................................... - 15 -

4.2.2前面板和流程图 ............................................................................................. - 15 -

4.3虚拟数字滤波器 ......................................................................................................... - 16 -

4.3.1虚拟数字滤波器的功能 ................................................................................. - 16 -

4.3.2前面板和框图程序 ......................................................................................... - 17 -

4.4虚拟实验教学系统的实现 ......................................................................................... - 17 - 5结论 ........................................................................................................................................ - 19 - 参考文献.................................................................................................................................... - 20 -

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