LabVIEW虛擬儀器實驗報告指導(dǎo)書

1、虛擬儀器實驗指導(dǎo)書機(jī)械工程學(xué)院實驗Labview基本操作1 .實驗?zāi)康氖煜abVIEW軟件的基本編程環(huán)境。2 .實驗內(nèi)容創(chuàng)建一個VI程序，并將此程序保存為子 VI。此VI要實現(xiàn)的功能是：當(dāng)輸入發(fā)動轉(zhuǎn)速 時，經(jīng)過一定運(yùn)算過程，輸出發(fā)動機(jī)溫度和汽車速度值。3 .實驗步驟（1）啟動LabVIEW 創(chuàng)建一個 VI。VT旬噸la畢干稈校的舊.Q甲禺（2）在前面板中放置一個溫度計控件，并修改控件標(biāo)簽名為發(fā)動機(jī)溫度和設(shè)置最大 值為100。該控件從“控件一經(jīng)典一經(jīng)典數(shù)值”子選項板中獲得。IIJ劭式IIJ系統(tǒng)UJ理拠R茴I(lǐng)彰III I nnJIi（3）按同樣的方法在前面板中放置一個儀表控件，并修改儀表控件的標(biāo)

2、簽名為汽車 速度，標(biāo)尺刻度范圍為0150。b: AxSiT0* M3S類孟，I 球尺 STU式 I 51*55 j 豈沖* .DI軒辟 iJRa應(yīng)片回芭D jtnIF(4)轉(zhuǎn)速。(5)(6)按同樣的方法在前面板中放置一個數(shù)值輸入控件，并修改控件標(biāo)簽名為發(fā)動機(jī)jfe動機(jī)?t速扣 111從“窗口”下拉菜單中選擇“顯示程序窗口”切換到程序框圖窗口。在程序窗口中創(chuàng)建乘法函數(shù)，該函數(shù)中函數(shù)選項板中的“函數(shù)一編程一數(shù)值” 子選項板中選擇，并和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速輸入控件連線，為乘法函數(shù)創(chuàng)建一個常量，修改為圖中 所示值。 HI4 M. k -Hu M M+iu lU,* WU*' A e 0IX-引 I需：；

3、：|E= Li = Us- inIt'，-中-卜亍' I iF"!卜 A E- i2 2 It怪口ll I I l.-耳附 gLLitj| jidiI II Iti iip(7) 按同樣的方法創(chuàng)建加法函數(shù)、平方根函數(shù)和除法函數(shù)，并按圖中所示修改常量 值和連好線。(8) 切換至前面板，在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速控件中輸入數(shù)值，點擊運(yùn)行按鈕，運(yùn)行 VI程序。(9) 修改圖標(biāo)為T/V以表示該子VI輸出量為發(fā)動機(jī)溫度和汽車速度，并保存為vi.vi。4 .實驗結(jié)果前面板為:Wise1O0ao504020程序框圖為:汽車速度&-5、實驗心得體會這次實驗給了我們實踐的機(jī)會，雖然實驗題目并

4、不復(fù)雜，但實驗過程融合了我們學(xué)習(xí)的方 方面面的知識，我們的實踐水平有了一定程度的提高，對labview有了更加深入的認(rèn)識，同時更加體會到實踐對于理論學(xué)習(xí)的推動作用，我們在理論學(xué)習(xí)時遇到的一些問題，可能在實踐時 有更深入的認(rèn)識。Labview是一個強(qiáng)大的開發(fā)軟件，一定程度彌補(bǔ)了我們c語言方面的缺陷，可視化的編程環(huán)境成為吸引我的亮點所在。實驗典型信號虛擬發(fā)生器1 .實驗?zāi)康?、在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，通過本實驗熟悉正弦波、方波、三角波、鋸齒波等幾種典型信號的 波形和參數(shù)特征，熟悉信號的時域波形變化趨勢。2、掌握基本函數(shù)發(fā)生器運(yùn)用。2 .實驗要求 利用基本函數(shù)信號發(fā)生器設(shè)計一個虛擬信號發(fā)生器； 分別測試

5、正弦波，三角波，方波等三種不同波形 分別在不同頻率，幅值，采樣頻率采樣數(shù)據(jù)偏移量的情況測試上述波形 完成實驗報告。3 .實驗步驟及內(nèi)容1、建立一個新的VI，保存為姓名+信號發(fā)生器。2、在程序框圖中通過函數(shù)-信號處理-波形生成-基本函數(shù)發(fā)生器，放置一個基本函數(shù) 信號發(fā)生器。3、在基本函數(shù)信號發(fā)生器的頻率接線處單擊鼠標(biāo)右鍵，創(chuàng)建一輸入控鍵。4、重復(fù)步驟3的操作，依次創(chuàng)建相應(yīng)的輸入按鍵。5、函數(shù)-執(zhí)行過程控制-While循環(huán)，放置一個While循環(huán)。6、函數(shù)-執(zhí)行過程控制-While循環(huán)，放置一個時間延遲，并設(shè)置延遲時間。7、在前面板中通過控件-圖形顯示控件-波形圖，放置一個波形圖。&按實驗

6、指導(dǎo)書所示電路連線。4 .實驗結(jié)果測試的方波為:測試的三角波為:測試的正弦波為：妾欄信息Fs信-1 Sine Wave8 6-14-12-j * I 逼12-14-16-1801-810程序框圖為：OJ 0.40 幣時閭實驗過程中，分別在不同頻率、幅值、采樣頻率、采樣數(shù)據(jù)偏移量的情況測試上述波形:信號類 型 方_波square wave)波形主要參數(shù)姜W信懇Fsrdl.OOlc申華msSb.方莊占芟比保 r/|5QJ)0 I信號蚩型U, Square Wave丿10實驗結(jié)果分析：1) 信號發(fā)生器實現(xiàn)了雙通道輸出信號的要求?？梢酝瑫r輸出基本信號和任意輸入波形的信號2) 基本信號發(fā)生通道，可以輸出

7、正弦波、方波、三角波、鋸齒波?？梢噪S時進(jìn)行切換，并可以通過可調(diào)控件來改變信號的幅值、頻率、偏移量等。3）任意波形發(fā)生通道，可以按任意輸入的函數(shù)輸出信號，同時可調(diào)節(jié)粗調(diào)、精調(diào)控件來改變 信號的幅值、頻率、偏移量等4）各通道之間互不干擾。信號之間切換順暢，輸出信號穩(wěn)定、可控。5、實驗心得體會通過本次實驗基本上掌握虛擬儀器的設(shè)計方法，認(rèn)識到了Labview在工程應(yīng)用中的強(qiáng)大潛力。提高了我在工程應(yīng)用中創(chuàng)新設(shè)計的興趣和在科研工作中的設(shè)計動手能力。實驗三典型信號頻譜分析1 .實驗?zāi)康?、在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，通過本實驗熟悉典型信號的波形和頻譜特征，并能夠從信號頻譜中 讀取所需的信息。2、了解信號頻譜分析的基

8、本方法及儀器設(shè)備。2 .實驗要求 Labview-PPT3按提示完成程序框圖與前面板的設(shè)計 公式設(shè)置X=X1+X2+X3 對不同波形采用不同函數(shù)進(jìn)行 FFT運(yùn)算，填寫實驗數(shù)據(jù) 完成實驗報告3 .實驗步驟及內(nèi)容1按實驗二的方法，建立三個基本函數(shù)信號發(fā)生器；2. 在程序框圖中通過函數(shù)一Ex pres算術(shù)與比較一公式放置一公 式編輯器，并 設(shè)置為 X1+X2+X33. 在程序框圖中通過函數(shù)一信號處理一波形測量一FFT放置一 FFT運(yùn)算器，并完成相應(yīng)的設(shè)置。 并完成各模塊間的連線，得到實驗指導(dǎo)書所示的程序框圖。4. 在前面板放置相應(yīng)的顯示控件，得到實驗指導(dǎo)書所示的前面板操作圖。5. 運(yùn)行程序，按要求完

9、成測試任務(wù)。4 .實驗結(jié)果前面板:程序框圖:實驗過程中，將實驗結(jié)果記錄在下表:1M-|lOflJicwJIM J5、實驗心得體會通過對這些典型信號的頻譜進(jìn)行分析，對掌握信號的特性，熟悉信號的分析方法大有 益處，這次的實驗應(yīng)該是所有的LabVIEW中最難的，用LabVIEW的處理函數(shù)來進(jìn)行時域頻域分析，這點要好好學(xué)習(xí)，是LabVIEW中的綜合應(yīng)用，要我們明白做這些程序的意義所在，這點很需要我們?nèi)W(xué)習(xí)體會。實驗四周期信號波形的合成和分解1、實驗?zāi)康氖煜ば盘柗治鎏幚淼氖褂? .實驗要求1、熟悉信號分析與處理FFT濾波器、公式運(yùn)算器的使用2、創(chuàng)建一個VI程序，程序中需要使用函數(shù)信號發(fā)生器，波形圖控件、

10、幅度譜和相位譜函 數(shù)以及加法函數(shù)，此 VI要實現(xiàn)的功能是：首先創(chuàng)建三個信號發(fā)生器，并為每個信號函數(shù)設(shè)置 不同的、類型、頻率、幅值。通過加法函數(shù)將三個正弦波形合成一個波形并輸入到合成波形圖 的顯示控件中，同時通過FFT運(yùn)算，得到合成波形的頻譜圖，最后，經(jīng)濾波器后，得到濾波后 的圖形，通過對公式以及濾波器的不同設(shè)置，觀察各種波形的合成與分解結(jié)果。3、實驗步驟及內(nèi)容(1)(2)(3)(4)(5)按實驗三的步驟建立一多功能函數(shù)信號發(fā)生器；通過信號處理品一濾波器一Butterworth濾波器放置一濾波器，并完成相應(yīng)的設(shè)置; 按圖1所示程序框圖完成程序設(shè)計；按圖2所示前面板圖完成前面板的設(shè)計；保存VI程序

11、，按要求完成測試任務(wù)；4 .實驗結(jié)果前面板為:程序框圖:amplitude> frequef"孑 2 1 住 mplitudf】二:匹frequencyI l>Hiagna type】S侄J freijucfityS 墜 訂B-&n>7;I53Tripling freq: fe -indc'A岡;=TfiStErt'peTkrJamplitude J±113131岡1* 二二 1higti zutofffreEf fhlavi cutoff'frespwdi罔LipJ40實驗過程中，將實驗結(jié)果記錄在下表:信號源合成波形圖頻譜

12、圖濾波后波形圖信號1信號2信號3公式表達(dá)式濾波器類型頻率幅值類型頻率幅值類型頻率幅值X1+X角波類型采樣頻率高截止頻率低截止頻率階數(shù)祠jr正弦波fST角波2+X3C 2叫朋N 1 -集#EO.ft-m I o3 =50 lOfl I 如 200 23CI 3M500Wl吋糧O-C.6-tn = flE|超y -cu=0.2-e.i-0.&-I0.4 -O”4OWlEljStO S,0.3I-0.4-00-0.1-200?00M06尤700809ODA500 上1切V V郵；£0 Ba0.2-1001000'VV信號1信號2信號3公 式 表 達(dá) 式濾波器類 型頻 率幅

13、值類 型頻 率幅 值類 型頻 率幅 值X1 + X2 +X3類 型采 樣 頻 率咼 截 止 頻 率低 截 止 頻 率階 數(shù)方 波201方 波901角波601Hip阿300235合 成 波 形 圖C£-02-濾 波 后 波 形 圖0 V0:i 10D no 230 25C iW 350 亦論 JM信號1信號2信號3公 式 表 達(dá) 式濾波器類 型頻 率幅 值類 型頻 率幅 值類 型頻 率幅 值X1 + X2 +X3類 型采 樣 頻 率高 截 止 頻 率低 截 止 頻 率階 數(shù)角 波2001正 弦 波901方 波6013002312信2-5-號 源-X01-Q 一-10.20.&0.S10.4時®o.a-C.25-0.；-0.1-G.0'5-0100200JOO400MO700lOM備創(chuàng)婦琲1乂 0aSS_麗 C.15-5、實驗心得體會通過本次周期信號波形的合成和分解的實驗，熟悉了信號分析與處理FFT濾波器、公式運(yùn)算器的使用，在身邊同學(xué)的幫助下完成了本次試驗，由于時間比