虚拟仪器技术-基于计算机的测量技术

英文名称：Virtual Instruments——Measurement Based on Computer Technology 课程学时：32学时 实践学时：12学时 课程性质：选修

适用专业：二年级以上理工类本科生 一、 课程性质与目的

本课程是自动化专业、电子信息工程类专业学生的公共选修课（通识课程），可逐步扩展到其他各相关专业。虚拟仪器技术是测试技术和计算机技术相结合的产物，融合了测试技术、仪器原理、计算机接口技术以及图形化编程技术，在许多领域有取代传统仪器的趋势，成为当代仪器发展的一个重要方向。以图形化软件编程方法和集成开发环境为标志的虚拟仪器开发环境是虚拟仪器技术研究的重要内容，也是虚拟仪器技术应用与发展的技术基础。 课程将讲授基于图形化编程语言的虚拟仪器测量方法，具有重要的实用意义。通过本课程的学习，使学生熟悉图形化编程环境，学习图形化编程语言，掌握基于LabVIEW的虚拟仪器设计原理、设计方法和实现技巧,以拓宽学生的专业面，培养学生的实践动手能力，增强学生对社会的适应性，满足自动化、电子信息工程类、机械电子、测控技术及现代测量技术发展的需求，为今后从事工程技术工作、科学研究以及开拓新技术领域打下坚实的基础。 二、 面向专业

自动化专业、电子信息工程类专业、机械电子、测控技术、其他相关专业 三、 课程基本要求

1、了解虚拟仪器概念、组成和发展

2、熟悉图形化编程语言LabVIEW开发环境；

3、掌握基于LabVIEW的虚拟仪器设计原理、设计方法和实现技巧； 4、了解LabVIEW开发环境下硬件接口与驱动设计方法。 四、 实验基本要求

本课程实验主要有软件和硬件两部分组成，通过一系列实验加深和巩固学生对所学专业课的理解和认识，扩展知识面，学会一些实用的技术和实验技能。

1、熟悉图形化编程环境，掌握LabVIEW基本的编程方法和调试技术； 2、了解虚拟仪器实验原理，熟悉实验仪器；

3、自己动手装调实验装置，利用多功能数据采集卡完成虚拟仪器的设计。 五、 课程基本内容 1、绪论

内容体系：虚拟仪器简介；LabVIEW软件简介。

知识点：虚拟仪器的工作原理；LabVIEW软件介绍。 重点：虚拟仪器的工作原理。 2、LabVIEW开发入门

内容体系：LabVIEW 开发环境；创建虚拟仪器；虚拟温度测量仪实例。 知识点：主要介绍虚拟仪器的开发环境并通过温度测量来说明创建虚拟仪器的原理和基本步骤。

重点：学会创建虚拟仪器的原理和基本步骤。 3、程序结构

内容体系：循环结构；分支结构；顺序结构；公式节点。 知识点：主要掌握程序结构的几种基本形式及应用。 重点：程序结构的几种基本形式及应用。 4、数组和簇

内容体系：数值类型；数组；簇。

知识点：主要了解数值类型，掌握数组和簇的创建、应用及相互转换。 重点：数组和簇创建及应用。 5、图形显示

内容体系：实时趋势图控件；事后记录波形控件；XY波形记录控件；强度图形显示控件；强度趋势图控件；三维图形显示控件。 知识点：介绍各种控件的使用。 重点：掌握各种控件的使用。 6、字符串和文件

内容体系：字符串；文件I/O。

知识点：介绍字符串和文件I/O控件的应用。 重点：文件I/O控件的使用。 7、数据采集

内容体系：数据采集的相关知识介绍；传统DAQ；DAQmx；DAQ装置安装、配置及应用。 知识点：对虚拟仪器的数据采集和传统的数据采集方式进行了比较；介绍了虚拟仪器DAQ装置安装、配置及应用。

重点：虚拟仪器DAQ装置安装、配置及应用。 8、硬件接口

内容体系：GPIB总线技术；串行端口控制；VISA控制。

知识点：介绍虚拟仪器使用的几种控制方式：GPIB总线技术及软件设计、串行端口控制；VISA控制。

重点：GPIB总线技术。 六、 实验或上机基本内容

实验一、LabVIEW编程环境与基本操作实验（验证性实验）； 实验二、LabVIEW编程结构实验（验证性实验）； 实验三、LabVIEW数组、簇编程实验（验证性实验）； 实验四、LabVIEW图形编程实验（验证性实验）； 实验五、电压波形测量实验（验证性实验）； 实验六、温度采集实验（综合性实验）；