0904066虚拟仪器技术教学大纲

第一篇：0904066虚拟仪器技术教学大纲

《虚拟仪器技术》课程教学大纲

一、课程基本信息

课程编号：0904066 课程中文名称：虚拟仪器技术

课程英文名称：Virtual Instrument Technology 课程性质：专业选修课程 考核方式：考查

开课专业：自动化、测控技术与仪器、电气工程及其自动化、探测制导与控制技术、生物医学工程

开课学期：7 总学时：32（其中理论24学时，实验 8学时）总学分：2

二、课程目的

《虚拟仪器技术》是自动化、测控技术与仪器、电气工程及其自动化、探测制导与控制技术、生物医学工程专业本科生的一门任意选修的专业课，虚拟仪器技术综合运用了计算机技术、数字信号处理技术、标准总线技术和软件工程方法，代表了测量仪器与自动测试系统的发展方向。通过本课程的学习，培养学生自己动手设计开发仪器和组建自动测试系统的能力。

三、教学基本要求（含素质教育与创新能力培养的要求）

1.本课程含理论教学部分（24学时）、实验教学部分(8学时)。

2.理解和掌握本课程内容中的重点部分是学生学习虚拟仪器技术课程达到合格的基本要求，教与学双方都必须要处理好一般内容与重点内容之间的关系。

3.本课程有着广阔的工程应用背景，教学中应注意贯彻理论联系实际的教学原则，注重培养学生的逻辑思维能力和综合运用LabView分析解决实际问题的能力。

4.根据本课程的特点，必须要求学生独立完成一定数量的课后习题。

四、教学内容与学时分配

第一章

概述（2学时）

本章介绍虚拟仪器的基本概念、组成特点及LabView图形化编程环境和G语言编程基础等几个方面的内容。

第二章

虚拟仪器的创建与调试（4学时）

本章介绍VI的创建、VI程序的编辑和子VI的创建与调用、层次化窗口以及程序调试 技术。

第三章

循环结构与趋势图（2学时）

本章介绍最基本的While loop和For Loop两种循环结构以及与循环控制结构相关的波形Chart（趋势图）和移位寄存器的概念和使用。

第四章

Case结构、Sequence结构和公式节点（2学时）

本章将讨论G语言中的Case（选择）结构、Sequence（顺序）结构和公式节点的基本概念，并提供它们的应用实例及分析。

第五章

数组（Arrays）、簇（Clusters）和曲线图形（Graphs）（2学时）本章介绍数组、簇、和曲线图形以及有关自动索引的基本概念，并提供例程分析，讨论与数组和簇相关的图形控制。

第六章

字符串和文件存取（2学时）

本章介绍字符串控件的使用和文件输入、输出操作，主要内容有：如何创建字符串控制器和指示器，怎样使用字符串函数以及怎样进行文件的输入和输出操作。第七章

分析软件（2学时）

本章重点介绍仿真信号的产生、信号的频谱分析、波形测量、数字滤波、波形监测及曲线拟合等内容。

第八章

G语言实用编程技术（2学时）

本章将介绍在G语言编程中的一些高级概念，包括局部变量与全局变量概念，属性节点的概念，用户选单的设计以及VI属性的设置等。第九章

仪器控制（2学时）

本章将介绍串行通信、GPIB的基本概念、VISA的基本概念和LabView仪器驱动程序。第十章

LabView7.0Express简介（4学时）本章将介绍LabView7.0Express的主要新增功能。

实验一：演示数字示波器、数字电压表等虚拟仪器的实例。（2学时）

实验二：讲述虚拟仪器软件开发平台LabView的基本的编程方法及调试技术，并进行上机练习。（4学时）

实验三：结合NI公司的数据采集卡完成一台简单的虚拟仪器设计。（2学时）

五、教学方法及手段（含现代化教学手段及研究性教学方法）

理论课授课阶段采用传统授课模式和多媒体教学相结合的手段，试验课采取学生课程设计的形式自己编制程序，上机调试学习的手法。

六、实验（或）上机内容

实验一：演示数字示波器、数字电压表等虚拟仪器的实例。

实验二：讲述虚拟仪器软件开发平台LabView的基本的编程方法及调试技术，并进行上机练习。

实验三：结合NI公司的数据采集卡完成一台简单的虚拟仪器设计。

七、先修课程

先修课程：程序设计基础（C语言）、微型计算机原理与接口技术、数字电子技术、模拟电子技术。

八、教材及主要参考资料

[1] 张爱平.LabVIEW入门与虚拟仪器[M].北京：电子工业出版社，2004.5.[2] 杨乐平、李海涛、肖相生.LabVIEW程序设计与应用[M]北京：电子工业出版社，2003.8.[3] 陈锡辉、张银鸿.LabVIEW8.20程序设计从入门到精通[M]北京：清华大学出版社，2007.7.九、课程考核方式

考试采用闭卷+实验+平时成绩，其中试卷50%，实验30%，平时成绩20%（含到课情况）。

撰写人签字：

院（系）教学院长（主任）签字：

第二篇：《虚拟仪器技术》课程设计总结

《虚拟仪器技术》课程设计

总结

根据2008级测控技术与仪器专业培养方案及学院教学进程安排，测控技术与仪器专业1605081班于2011年7月7日至7月11日在先进测控技术联合实训中心（力行楼208）进行了为期一周的《虚拟仪器技术》课程设计。现将本次课程设计教学做总结如下：

一、课程设计教学管理

1、课程设计文件较为规范

《虚拟仪器技术》课程设计有符合要求的课程设计教学大纲与相关课题的详细任务书。任务书对课程设计任务、课程设计目的、课程设计要求、课程设计内容、课程设计报告要求、课程设计进度安排及课程设计考核办法等七个方面分别作了详细的要求与规范。在此基础上，对课程设计编写指导书。

本课程设计在教学大纲与任务书中对课程设计管理作了较为科学规范、责任明确的规定。

2、课程设计组织准备充分

本次课程设计安排日期、周数与培养方案完全一致。设计场地、仪器设备、参考资料等能够满足课程设计教学要求。本次课程设计共有42位同学参加，由一名指导教师同时指导，但是鉴于学院其他教师教学任务繁重，难以同时安排多位老师进行课程设计指导，所以“原则上每一名指导教师指导20名同学课程设计”这一条在以后安排课程设计时有待改进。

3、课程设计选题合理

本次课程设计所有的选题较为新颖、实用，都是指导教师平时在科研与工程实践中积累的知识应用于教学中，能满足专业培养目标。课题的难易程度与课程设计教学大纲相一致，课题的容量适中。

4、课程设计分组较为合理

本次课程设计共安排了3个课题，每14位学生为一个小组，主要是因为先进测控技术联合实训中心于2011年6月刚建立，部分设备没有调试好，导致教学大纲中的部分课题暂时无法开出。在以后安排课程设计时有待改进。小组内学生课程设计的方案互相不同，这样学生都能受到设计方法的初步训练。

二、课程设计教学实施过程

1、课程设计指导规范

指导教师能做到每天对学生进行集中和分散指导，有相关的课程设计指导记录。

指导教师能熟练解决课程设计中的疑难问题，善于启发思维、开拓思路，学生易于接受。

2、课程设计审阅规范

指导教师能及时、认真审阅课程设计报告等材料。指导教师能及时、认真检测学生的软件运行的正确性。指导教师能对学生上交的课程设计材料批改及时、规范。

3、课程设计考核规范

有科学、规范的评分标准，严格按照标准评定成绩，成绩记载规范。有平时学生出勤的考勤记录。课程设计答辩组织合理有序。

4、有课程设计总结

有书面的总结材料。总结科学、客观，能肯定成绩，找出差距。

三、课程设计质量较高

课程设计能注重培养学生的实践能力、创新能力、团队合作能力和独立工作能力，学生对本课程知识的应用能力强。

完成的课程设计报告等材料较为正确、规范。制作的软件功能可以满足设计要求。

学生完成的课程设计为参加第二届全国虚拟仪器大赛（国家教育部负责组织）打下了坚实的基础、提供的优秀的素材等。

指导教师：谢启

2011年7月11日

第三篇：虚拟仪器技术课程总结[推荐]

虚拟仪器技术课程总结

很有幸在这个学期能够选上崔勇老师的虚拟仪器技术这门专业选修课，通过这门课程我初步了解到了LabVIEW的使用和原理。在老师的详细讲解下，我在一定程度上对LabVIEW的程序结构，字符串，数组，簇和矩阵，图表与图形，文件I/O，数据的采集以及其的应用有了了解。

在学习中我了解到，虚拟仪器技术虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。而LabVIEW能帮助我们创建完全自定义的用户界面，模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成，标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。同时通过学习，我们也了解到只有同时拥有高效的软件、模块化I/O硬件和用于集成的软硬件平台这三大组成部分，才能充分发挥虚拟仪器技术性能高、扩展性强、开发时间少，以及出色的集成这四大优势。

labVIEW的学习也快三个月了。基本的编程思想已经虽然不成问题，可我不知道为什么，总找不到深层次学习的感觉，也许是自己的悟性太差，或许也是自己的基础真的不怎么好，不过我相信这个应该只是时间的问题，至于工作的问题，我是想方设法尽可能的少花时间但是尽快解决，应为我清楚自己要做的事情，也清楚自己由更重要的事情去做，更清楚自己正在做的事情。

LabVIEW、是一种用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言。传统文本编程语言根据语句和指令的先后顺序决定程序执行顺序，而 LabVIEW 则采用数据流编程方式，程序框图中节点之间的数据流向决定了VI及函数的执行顺序。VI指虚拟仪器，是 LabVIEW 的程序模块。LabVIEW提供很多外观与传统仪器（如示波器、万用表）类似的控件，可用来方便地创建用户界面。用户界面在 LabVIEW 中被称为前面板。使用图标和连线，可以通过编程对前面板上的对象进行控制。这就是图形化源代码，又称G代码。LabVIEW 的图形化源代码在某种程度上类似于流程图，因此又被称作程序框图代码。

这门课程，除了老师在课堂上和我们讲的内容之外，我们还在实验室里亲自用LabVIEW软件区实现一些老师所安排的编程任务。其中我们需要做虚拟万用表，虚拟示波器，信号分析与处理，动态称重的设计这四个实验，在做这些实验的过程中，我们更加进一步的了解到了LabVIEW的各种特性和功能，让我们对这门课程有了更加深刻的理解。这门课的实验，总的来说并不是很难，就像前文所说，LabVIEW是一种用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言，在实验过程中，我们主要的难点就是在找各个图标的位置。当然这是建立在你对这门课，这个软件有一定的了解的基础上的，了解了这个软件的基础内容后，我们便可以在前面板和后面板进行一定内容的操作。

总的来说，LabVIEW这个软件的操作性很好，让初学者比较容易入手，不需要记忆太多的算法和语句，只需要了解各个图标的具体作用，并能够在操作中更多的了解一些使用软件时的注意事项，我们就可以操作这个软件了。而在实验中我经常遇到的问题无非就是找不到图标，还有图标的一些属性的设置，不过在看书和多次尝试后，也能够做出正确的选择和答案。总之，本次实验留给我的编程方法和思考方式，给了我很大的影响，我相信，在未来的学习中，这次实验将给予我产生巨大的指导。

至于课程建议，老师在课堂上的讲解很具体详细，让我们能够比较快的了解到他所讲的内容。在实验过程中，实验指导书让我们有了实验的具体方向和操作步骤，指导我们做实验的老师也很认真负责，并且课堂教育和实验教育的比例安排的也很是合理。若说建议，这次我们做的实验是五个实验中的前四个，我可以建议下，以后学生在做实验的时候，可以随机从这五个中选四个，不一定是前四个，或者也可以让这一届的实验与上一届有一个不一样。

第四篇：虚拟仪器与网络化测控技术

虚拟仪器与网络化测控技术

1、仪器驱动器（程序）（Instrument Driver）的作用及其结构模型。

仪器驱动程序对计算机和仪器设备硬件进行数据交换有很重要的作用，是介于这两者之间的软件中间层，是连接计算机和仪器的桥梁和纽带，采用驱动程序可以使计算机有能力控制物理仪器设备。

仪器驱动程序由函数库、实用程序、工具套件等组成，是一系列软件代码模块的统称。使用由库函数和程序模块等组成的仪器驱动程序编写接口程序，不需要直接面对底层的函数命令，能大大提高程序开发效率和节省开发费用，同时，仪器驱动程序的应用为系统开发提供了便利。

仪器驱动程序通常是一组应用层次上的软件模块，在构建实际的仪器控制程序时，可以按功能调用这组软件模块，而无需了解和掌握；底层的仪器的细节，也就是说，仪器驱动程序对应用程序开发人员隐藏了一仪器的细节，只对其调用程序提供了比较简单和？的接口，而且每一个对外接口都实现了一个相对完整的功能，有了仪器驱动程序这种中间抽象层次，在编写新的测控程序时，只要经过充分调用测试，就能很容易的完成功能较完善的应用程序开发工作。当对灵活性要求不高时，可以使用一起驱动程序来编写一起控制程序。

2、详细列出LabVIEW8.6与LabVIEW7及LabVIEW6的区别，新改进之处的优点长处有哪些。

（1）增加了新功能——cleanup Diagram,功能：清理LabVIEW的后面板，让后面板的图形更为整洁美观。

（2）用户可以创建自己的Express VI——Create or Edite Express VI。

3.在LabVIEW的基础上列出几种实现网络化虚拟仪器的技术，并加以简单说明。

4.IVI（Interchargeable Virtual Instruments,可互换的虚拟仪器）现状及发展趋势。

虚拟仪器是在计算机基础上通过增加相关硬件和软件构建而成的，具有可视化界面的仪器，虚拟仪器技术由三大部分组成：一.高效的软件，软件是虚拟仪器中嘴重要的部分。二.模块化的I/O硬件。三.用于集成的软硬件平台。

1999年NI公司提出了可互换虚拟仪器标准IVI，使程序的开发完全独立于硬件。IVI是建立在VXIplug&play驱动标准之上的，它解决了仪器的互操作问题。IVI驱动器通过一个通用的类驱动器实现对仪器的控制。采用IVI技术，可以降低软件的维护费用，减少系统停运时间，提高测试代码的可重用性，使仪器编程更简单。

发展趋势：随着计算机技术、仪器技术和网络通信技术的不断完善，虚拟仪器向以下三个方向发展：（1）.外挂式虚拟仪器，USB接口方式的外挂式虚拟仪器系统将成为今后廉价型虚拟仪器测试系统的主流。（2）.PXI型高精度集成虚拟仪器测试系统。（3）.网络化虚拟仪器，利用网络技术将分散在不同地理位置不同功能的测试设备联系在一起，使昂贵的硬件设备、软件在网络上得以共享，减少设备的重复投资。

5.设计一台虚拟数字示波器，打印出前面板，并画出软件的主要功能模块的结构框图和软件流程图。

6.网络控制理论主要的研究内容包括哪几方面？

网络控制论的主要内容包括：网络控制论系统、网络控制、网络控制系统的结构描述与分析、网络控制论系统的行为描述与分析、网络控制论分析方法等。

第五篇：基于虚拟仪器技术的应变测量

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基于虚拟仪器技术的应变测量

作者：李东占 侯 力 郭焕刚 薄立朗

来源：《现代电子技术》2009年第15期

摘要：虚拟仪器技术在信号测试测量领域的应用越来越广泛，设计基于虚拟仪器技术的应力应变检测系统，介绍双孔梁应变检测原理、硬件组成，以及利用LabVIEW软件实现该系统功能的程序流程和具体的设计过程，给出应变测量程序和低通滤波电路。该系统简单易用，通过对双孔梁的应变测量实现了对其端部受力的测量。

关键词：虚拟仪器；应变测量；数据采集；LabVIEW