《虚拟仪器技术及应用》教学大纲

课程编号：10127420 学时：32（实验）    学分：2分

先修课程：《高级语言程序设计》、《电路》、《信号与系统》等

一、      课程性质和任务描述

虚拟仪器（Virtual Instrument）是基于计算机的仪器，以通用的计算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器功能。LabVIEW(Laboratory Virtual instrument Engineering Workbench)是一种图形化编程语言的开发环境，它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。虚拟仪器技术的核心思想是通过软件去定义硬件的功能，并实现自定义的数据处理与控制等应用，从而通过现成的模块化硬件和灵活的软件实现一种系统级的设计方式。许多最新的科研与工业应用中的测控系统都是基于虚拟仪器的思想构建的。

通过本课程的学习，让学生了解和掌握虚拟仪器技术的基本概念和方法；熟悉LabVIEW软件编程；掌握数据采集、仪器控制及系统设计的方法，并培养学生利用虚拟仪器技术解决实际工程问题的动手能力。

二、      实践教学内容和要求

实验项目：

内容要求：

实验一：LabVIEW基础准备及入门；（4学时）

熟悉LabVIEW的基本功能和基本操作：如何安装LabVIEW和进入LabVIEW环境；了解LabVIEW的编程环境；如何从LabVIEW的帮助文档以及范例中寻找所需的帮助等。了解与LabVIEW编程环境相关的各类窗口及其相应的功能特点；

实验二：LabVIEW程序结构；（4学时）

熟悉循环结构，顺序结构，选择结构，事件结构。掌握其使用方法。

实验三~实验四，学习ELVIS仪器使用，设计基于ELVIS的数据处理系统。

实验三：ELVIS仪器基础准备及入门；（4学时）

调用ELVIS仪器控件，设计虚拟正弦波、方波、锯齿波及任意函数发生器；设计虚拟电压表，对电压信号进行测试，显示波形的峰值、有效值和平均值。设计虚拟示波器，实现双通道显示，完成传统示波器面板控件功能。

实验四：数据采集方案；（4学时）

了解数据采集系统的结构，熟悉在MAX中添加DAQ mx任务及通道的方法，初步掌握基于DAQ任务的程序设计，了解常用信号调理类型。会使用采集硬件Elvis平台。并熟悉PXI测试系统。

实验五，学习PXI工业测试技术，设计基于PXI的数据处理平台。

实验五：基于PXI工业平台的自动测试系统设计（16学时）

了解PXI系统，并能在PXI系统中对相应的采集硬件进行设置；基于PXI系统，完成自动测试系统的设置和改进(如PCBA自动测试系统等)。

实验考核方式：

1．实验考核包括出勤成绩、结果验收和实验报告。

2．实验报告以小组形式提交。

三、      教材及教学参考书

推荐教材：

1、自编实验指导书，2023

参考资料：

1、《LabVIEW程序设计基础与应用》, 张兰勇．机械工业出版社，2019

修订：于效宇审定：袁海军

推荐教材：

自编实验指导书

参考资料：

      《LabVIEW程序设计基础与应用》, 张兰勇．机械工业出版社，2019