虛擬儀器設計基礎教程

《虛擬儀器設計基礎教程》以LabVIEW的最新版本8.5中文版為基礎，介紹虛擬儀器設計的基本知識。全書共13章，可分為三大部分：第1~3章介紹檢測技術的基礎知識，包括傳感器、數據採集、誤差評定、信號處理和虛擬儀器等；第4~12章介紹LabVIEW語言的基本內容和編程方法，包括LabVIEW基礎、VI編輯與調試技術、程序結構、數組、簇和波形、圖形顯示、字符串和文件I/O、採集卡條件下的數據採集、LabVIEW中的信號分析和一些高級應用；第13章介紹一些虛擬儀器設計與應用的實例，包括軸承缺陷故障診斷、功率測量、信號發生器、基於聲卡的聲音識別、貪吃蛇遊戲和大型儲罐底板缺陷檢測器，這些例子難易程度不同、應用方面各異，較好地反映了虛擬儀器技術廣闊的應用空間。

《虛擬儀器設計基礎教程》可作為大專院校虛擬儀器及相關課程的教材或教學參考書，也可供從事相關工作的工程技術人員參考。

第1章檢測技術基礎

1.1信號的分類

1.2檢測系統誤差分析

1.2.1誤差的基本概念

1.2.2誤差的來源及分類

1.2.3系統誤差與隨機誤差的關係

1.2.4誤差的傳播

1.2.5測量不確定度評定

1.3傳感器

1.3.1概述

1.3.2傳感器的分類

1.3.3傳感器的性能參數

1.3.4智能傳感器與網絡傳感器

1.4數據採集

1.4.1採樣定理

1.4.2典型數據採集系統的組成

1.4.3測量系統的連接方式

1.4.4觸發

1.5檢測系統的組成和性能

習題

第2章信號處理方法

2.1信號預處理

2.1.1放大

2.1.2模擬濾波

2.2標度變換

2.3數字信號處理的理論基礎

2.3.1離散時間系統基礎概念

2.3.2常用的時域分析方法

2.3.3常用的信號變換方法

2.3.4數字信號時頻分析

2.3.5數字濾波器

習題

第3章虛擬儀器基礎

3.1虛擬儀器的概念

3.2虛擬儀器的硬件系統

3.3虛擬儀器的軟件系統

3.4LabVIEW簡介

3.5虛擬儀器設計方法

習題

第4章LabVIEW基礎

4.1啓動LabVIEW

4.2LabVIEW程序的基本構成

4.2.1前面板和框圖

4.2.2前面板和框圖工具條

4.2.3圖標和連接器

4.3LabVIEW的選板

4.3.1工具選板

4.3.2控件選板

4.3.3函數選板

4.3.4選板操作

4.4LabVIEW的基本數據類型

4.4.1數值數據類型

4.4.2布爾數據類型

4.5LabVIEW幫助和系統提供的例子

習題

第5章VI創建、編輯和調試

5.1創建一個VI

5.2子VI

5.2.1創建和編輯圖標

5.2.2定義連接器

5.2.3創建子VI舉例

5.3VI編輯技術

5.3.1創建對象

5.3.2選擇對象

5.3.3移動對象

5.3.4複製和刪除對象

5.3.5標註對象

5.3.6改變文本字體、大小、形狀、顏色

5.3.7排列對象

5.3.8改變對象大小

5.3.9改變對象顏色

5.3.10建立和編輯連線

5.3.11其他編輯技術

5.4VI調試技術

習題

第6章程序結構

6.1循環結構

6.1.1While循環

6.1.2For循環

6.1.3循環結構內外的數據交換與自動索引

6.1.4移位寄存器和反饋節點

6.2條件結構

6.3順序結構

6.3.1層疊式順序結構

6.3.2平鋪式順序結構

6.4公式節點

6.5事件結構

習題

第7章數組、簇和波形

7.1數組

7.1.1數組的創建

7.1.2數組操作函數

7.2簇

7.2.1簇的創建

7.2.2簇的操作函數

7.3波形

7.3.1波形的創建

7.3.2波形操作函數

習題

第8章圖形顯示控件

8.1波形圖

8.1.1波形圖的數據格式

8.1.2定製波形圖的屬性

8.2波形圖表

8.3XY圖

8.4強度圖表顯示控件

8.5數字波形圖

8.6三維圖形控件

習題

第9章字符串和文件I/O

9.1字符串

9.1.1字符串控件

9.1.2字符串的顯示方式

9.1.3字符串函數

9.2文件I/O

9.2.1文件I/O函數

9.2.2文本文件

9.2.3二進制文件

9.2.4數據記錄文件

9.2.5其他文件類型

習題

第10章數據採集

10.1數據採集卡設置與測試

10.1.1數據採集卡的功能簡介

10.1.2數據採集卡的軟件配置

10.1.3數據採集卡的相關參數

10.2多通道的採樣方式

10.2.1循環採樣

10.2.2同步採樣

10.2.3間隔採樣

10.2.4採樣方式的選擇

10.3數據採集VI

10.3.1DAQAssistantExpressVI介紹

10.3.2DAQmxVI介紹

10.3.3DAQmx的任務狀態模型

10.3.4DAQmxVI實例

10.4模擬輸入

10.4.1DAQ單點模入

10.4.2DAQ波形模入

10.4.3DAQ連續模入

10.5模擬輸出

10.5.1DAQ單點模出

10.5.2DAQ波形模出

10.5.3DAQ連續模出

10.6觸發採集

10.6.1數字邊沿觸發

10.6.2模擬邊沿觸發

10.6.3模擬窗口觸發

10.7數字I/O

10.7.1基本知識

10.7.2數字I/O簡介

10.8計數器

10.8.1事件計數器

10.8.2脈衝發生

10.8.3頻率測量

10.8.4週期脈寬測量

習題

第11章LabVIEW的信號分析與處理函數

11.1LabVIEW中的分析工具

11.2應用舉例

11.2.1信號發生

11.2.2頻域分析

11.2.3數字濾波

11.2.4時域分析

11.2.5曲線擬合

習題

第12章LabVIEW的高級應用

12.1局部變量和全局變量

12.1.1局部變量

12.1.2全局變量

12.1.3慎用局部變量和全局變量

12.2屬性節點

12.2.1控件屬性

12.2.2控件通用屬性

12.2.3其他控件屬性

12.2.4輸入控件和顯示控件的方法

12.2.5動態程序控制

12.2.6獲取對象的引用

12.2.7屬性節點和調用節點的用法

12.2.8動態調用VI

習題

第13章虛擬儀器設計舉例

13.1軸承缺陷故障診斷

13.1.1軸承故障測試系統概述

13.1.2故障滾動軸承振動的數學模型

13.1.3故障診斷算法

13.1.4故障診斷算法的LabVIEW實現

13.1.5實驗結果

13.2功率測量

13.2.1功率算法

13.2.2算法仿真

13.2.3實採測量

13.3信號發生器

13.3.1算法實現

13.3.2基本波形發生

13.3.3公式波形發生

13.3.4驗證發生波形

13.3.5結果分析

13.4基於聲卡的聲音識別

13.4.1聲卡的工作原理、性能指標

13.4.2聲音識別技術

13.4.3LabVIEW中有關聲卡的函數簡介

13.4.4聲音身份識別的軟件實現

13.4.5結果分析

13.5貪吃蛇遊戲

13.5.1算法設計

13.5.2程序描述

13.6大型儲罐底板缺陷檢測器

13.6.1概述

13.6.2儲罐底板漏磁檢測器結構

13.6.3虛擬儀器軟件設計

13.6.4實驗結果

附錄《虛擬儀器設計基礎教程》32學時教學大綱

參考文獻

…… ^[1]