1、<p>　　畢 業(yè) 論 文</p><p>　　虛擬儀器在高職院校模擬電子</p><p><b>　　實驗室的應用及開發(fā)</b></p><p>　　學 生： </p><p>　　指導教師： </p>&

2、lt;p>　　專業(yè)名稱： </p><p><b>　　年 月</b></p><p>　　摘 要 </p><p>　　我國目前的高職教育己占據(jù)了高等教育的半壁江山。高職教育培養(yǎng)的是高等技術應用型人才，因而，實驗教育就顯得尤為重要。傳統(tǒng)的實驗室要使用多種儀器，而且不同實驗所用的儀器也不盡相同

3、。如果開設綜合性實驗所需儀器更多，那么多的儀器不僅價格較高，體積較大，占用空間多，而且相互連接也十分麻煩。如何更合理地配置教育資源，解決好資金投入與人才培養(yǎng)之間的矛盾，是高職院校開展實驗教育經(jīng)常需要考慮而又傷腦筋的問題。 利用虛擬儀器就可很好地解決這個問題。 </p><p>　　建立虛擬儀器實驗室之后，情況就大為改觀。虛擬儀器實驗室不僅可完成電工、電子學、電氣測量等基礎課程的實驗，還為CDT教學實驗提供了廣泛的

4、發(fā)展天地。真正體現(xiàn)了虛擬儀器技術“軟件就是儀器”， “一臺計算機就是一個實驗室”的特殊優(yōu)勢。 </p><p>　　虛擬儀器具有高效、易用、開放、靈活、更新快、功能強大、性價比高、用戶定義等諸多優(yōu)點，本文結合“實驗室教學用虛擬儀器系統(tǒng)實驗”課題研究對象，從虛擬儀器這一新的設計思想角度出發(fā)，敘述了虛擬儀器的概念、基本構成、軟硬件體系結構、性能特點和應用，以及應用于實驗教學的初步嘗試和設計思路。</p>

5、<p>　　在此基礎上，本文還對構建基于虛擬儀器系統(tǒng)的網(wǎng)絡虛擬實驗室作了進一步的探討。 </p><p>　　關鍵詞:傳統(tǒng)儀器，虛擬儀器，數(shù)據(jù)采集 ，LabVIEW</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Nowadays the vocational and technical education

6、 has become one of the most important parts of the high education in China. The aim of vocational and technical education is training higher technically application talents, so experimental instructions appears essent

7、ial importance. Traditional laboratories need various instruments while different experiment uses instruments. For this reason, to make synthesis experiments will use a large number of instruments, which causes not only

8、the cost incr</p><p>　　With the help of virtual instruments in laboratory, we can accomplish experiments involved in fundamental courses such as electric technology, electronic technology and electrical meas

9、urement. It not only broaden the space of developing CDT experimental instruction but also presents the advantage of virtual instrument technology, that is "software is instrument" and "a computer is a lab

10、oratory". </p><p>　　In this paper we take the idea of" using of the virtual instrument system in experimental instruction" as research object, set forth the concept of virtual instrument, the

11、basic construction of its software and hardware, its characteristics, a preliminary attempt and design method of applying virtual instrument in experimental instruction. </p><p>　　In addition, this paper fur

12、ther study how to construct virtual network laboratory system based on the virtual instrument system.</p><p>　　Key words: Traditional instrument: virtual instrument collecting data signal processing La

13、bVIEW</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　中文摘要</b></p><p><b>　　英文摘要</b></p><p><b>　　第一章.緒論1</b></p><p><b&

14、gt;　　1.1課題背景1</b></p><p>　　1.2課題研究的意義2</p><p><b>　　1.3研究內容5</b></p><p>　　第二章 虛擬儀器及其開發(fā)軟件6</p><p>　　2.1虛擬儀器的結構6</p><p>　　2.2 虛擬儀器的開發(fā)軟件

15、8</p><p>　　2.3 LabVIEW設計虛擬儀器的方法10</p><p>　　第三章 基于LabVIEW虛擬儀器的開發(fā)及應用12</p><p>　　3.1軟件的開發(fā)及應用12</p><p>　　第四章 模電實驗室教學用虛擬儀器系統(tǒng)實驗示例22</p><p>　　4.1虛擬信號發(fā)生器及頻譜分

16、析儀功能描述22</p><p>　　4.2儀器前面板和框圖程序22</p><p>　　4.3實驗總結與編程技巧25</p><p><b>　　致謝</b></p><p><b>　　參考文獻</b></p><p><b>　　第一章.緒論</b

17、></p><p><b>　　1.1課題背景</b></p><p>　　LabVIEW 程序被稱為虛擬儀器，是因為它們的外觀和操作能模仿實際的儀器。LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench實驗室虛擬儀器工程平臺)是一個程序開發(fā)環(huán)境。類似于C、BASIC。但LabVIEW的特點在于

18、，它使用圖形化編程語言G在流程圖中創(chuàng)建源程序，而非使用基于文本的語言來產(chǎn)生源程序代碼。LabVIEW 還整合了滿足GPIB、 VXI、 RS-232和RS-485以及數(shù)據(jù)采集卡等硬件通訊的全部功能。內置了便于TCP/IP,Active.X 等軟件標準的庫函數(shù)。雖然LabVlEW是一個通用編程系統(tǒng)， 但是它也包含為數(shù)據(jù)采集和儀器控制特別設計的函數(shù)庫和開發(fā)工具。 </p><p>　　虛擬儀器的突出成就是不僅可以利用

19、PC機組建成為靈活的虛擬儀器，更重要的是它可以通過各種不同的接口總線，組建不同規(guī)模的自測試系統(tǒng)。它可以借不同的接口總線的溝通，將虛擬儀器、帶接口總線的各種電子儀器或各種插件單元，調配并組建成為中小型甚至大型的自動調試系統(tǒng);虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器最重要的區(qū)別在于:虛擬儀器的功能由用戶使用時自己定義，而傳統(tǒng)儀器的功能是由廠商事先定義好的。由于諸多的優(yōu)勢，今天， 虛擬儀器系統(tǒng)已成為儀器領域的一個基本方案，它的應用已經(jīng)遍及各行各業(yè)。很多測量工程師現(xiàn)

20、在都在使用虛擬儀器。 </p><p>　　由于微電子技術、計算機技術、軟件技術、網(wǎng)絡技術的高度發(fā)展及其在電子測量技術與儀器上的應用，新的測試理論、新的測試方法、新的測試領域以及新的儀器結構不斷出現(xiàn)，在許多方面已經(jīng)突破了傳統(tǒng)儀器的概念，電子測量儀器的功能和作用己經(jīng)發(fā)生了質的變化。在這種背景下，八十年代末美國率先研制成功虛擬儀器(Virtual Instrument)， 虛擬儀器就是利用現(xiàn)有的計算機，加上特殊設計的

21、儀器硬件和專用軟件，形成既有普通儀器的基本功能，又有一般儀器所沒有的特殊功能的高檔、低價的新型儀器。虛擬儀器的出現(xiàn)是儀器發(fā)展史上的一場革命，代表著儀器發(fā)展的最新方向和潮流，對科學技術的發(fā)展和工業(yè)生產(chǎn)的進步將產(chǎn)生不可估量的影響。 </p><p>　　國際上從1988年陸續(xù)有虛擬儀器產(chǎn)品面市，當時有五家制造商推出30種產(chǎn)品。此后，虛擬儀器產(chǎn)品每年成倍增加，到1994年底，虛擬儀器制造廠己達95家共生產(chǎn)1000多種虛

22、擬儀器產(chǎn)品，銷售額達2.93億美元，占整個儀器銷售額73億的4%。 </p><p>　　美國是虛擬儀器的誕生地，也是全球最大的虛擬儀器制造國，生產(chǎn)虛擬儀器的主要廠家有HP公司(目前生產(chǎn)100多種型號的虛擬儀器)，Tektronix公司〔目前生產(chǎn)約8多種型號的虛擬儀器)，此外還有NT公司、KeitheIy公司、lotech公司等。 </p><p>　　而對于理工學科體系的一些學科，實驗是

23、教學活動中一個必不可少的過程。學生只有通過足夠的驗證性實驗和一定數(shù)量的綜合性實驗，才能真正理解和掌握該學科的理論知識，獲得一定的綜合測試技能和實驗能力，并初步具有處理實際測試工作的能力。眾所周知，儀器是實驗的基礎，要保證這些綜合性測試實驗的開設質量，就要同時購置多套先進而昂貴的儀器。由此出現(xiàn)了資金投入與人才培養(yǎng)之間的矛盾，而將虛擬儀器引入高校的實驗教學不但可以提高測試效率和教學科研的質量，而且為降低測試儀器成本提供了有效的途徑和方法。

24、</p><p>　　本課題所開發(fā)的用于實驗教學的虛擬儀器是在信號處理技術、計算機技術、電子測量技術高速發(fā)展的背景下，利用美國NI公司的虛擬儀器開發(fā)平臺— LabVIEW自行設計開發(fā)的。它可用于信號的采集、分析、存儲、回放和讀取。利用其信號處理功能可將之應用于實驗教學環(huán)節(jié)。本課題背景知識包括:信號分析與處理技術、教學儀器儀表技術、虛擬儀器技術、LabVIEW軟件開發(fā)平臺等。</p><p>

25、;　　1.2課題研究的意義</p><p>　　1.2.1目前高職院校教學實驗的現(xiàn)狀 </p><p>　　對高職層次的學生而言，實踐教學更為重要。所以實驗教學水平的高低就成為教學質量的關鍵環(huán)節(jié)之一。而有些實驗內容不同于一般的教學實驗，需要多類、多臺價格昂貴的儀器作為支持。如一臺HP3562A動態(tài)信號分析儀，價值人民幣近20萬元，一臺B&K的2010B 頻率分析儀，價值人民幣16萬

26、元。既要開好實驗，又不可能投入超常的資余，這是一個十分突出的矛盾。隨著教學儀器的發(fā)展和高職院校新時期實驗教學所面臨的新要求，將虛擬儀器引入實驗教學將成為高職院校未來教學科研的重要方法和手段。 </p><p>　?。?）學校儀器設備缺乏和過時陳舊等現(xiàn)象，嚴重影響教學科研。對于高職院校，實驗是教學活動中一個必不可少的過程，在電工電子實驗室的建設中，教師普遍反映實驗室常規(guī)設備有的己經(jīng)老化，有的技術上有些落后，根本不能

27、保證學生來做足夠的驗證性實驗和一定數(shù)量的綜合性實驗。因此，充實實驗內容，增開綜合性實驗項目，進一步加強實驗室建設，不斷改革實驗教學是十分必要的。 </p><p>　　(2) 學校經(jīng)費緊張，制約實驗教學的發(fā)展。在當前學校經(jīng)費較少的情況下，如果配置常規(guī)儀器、儀表，學校財力難以支付，也不符合目前學校的實際。眾所周知，儀器是實驗的基礎，要保證這些綜合性測試實驗的開設質量，就要同時購置多套先進而昂貴的儀器。一個傳統(tǒng)的實驗

28、要使用多種儀器，而且不同實驗所用的儀器也不盡相同，如果開設綜合性實驗所需儀器更多，這么多的儀器不僅價值昂貴，體積大，占用空間多，而且相互連接也十分麻煩。如何更合理地配置教育資源，解決好資金投入與人才培養(yǎng)之間的矛盾，是學校開展實驗教育經(jīng)常需要考慮而又是傷腦筋的問題。 </p><p>　　(3)傳統(tǒng)的實驗教學限制了教師和學生的積極性。傳統(tǒng)的實驗教學方法是讓學生在教師指導下進行實際的操作，隨之而來的問題是教師的工作量

29、很大卻很難對所有學生進行指導，既影響教學效果又容易造成儀器損壞。運用CAI教學軟件輔助實驗教學，能較好克服存在的部分困難。但是，由于電子技術實驗教學方面的CAI軟件還很少，而且功能不強，交互性、操作性和界面的真實程度較差，適應范圍窄，在一定程度上限制了教師和學生使用的積極性。</p><p>　　1.2.2虛擬儀器系統(tǒng)引入實驗教學的意義</p><p>　　如果將虛擬儀器系統(tǒng)引入實驗教學，

30、建立虛擬儀器技術實驗室，情況就大為改觀。不僅可完成電工、電子學、電氣測量等基礎課程的實驗，還真正體現(xiàn)了虛擬儀器技術“軟件就是儀器”， “一臺計算機就是一個實驗室”的特殊優(yōu)勢。具體表現(xiàn)在以下幾點: </p><p>　　(1) 實驗設備投資降低，提高利用率。如果運用虛擬儀器技術，以微機為基礎(我國普通高校實驗室的計算機己經(jīng)普及)，構建集成化測試平臺，代替常規(guī)儀器、儀表，不但滿足電工電子實驗教學的需要，而且將這批微機

31、可做為其他有關計算機課程教學用機，大大提高了設備利用率，可以節(jié)約大量儀器設備的經(jīng)費投入，降低了實驗室建設的成本。 </p><p>　　(2) 提高實驗教學的質量與效果。用虛擬儀器開發(fā)平臺如LABV工EW開發(fā)各種不帶相關功能硬件的“虛擬儀器”(真正的虛擬儀器是由計算機、軟件、功能硬件組成的，為了與之區(qū)分，故用引號)，不但簡單易行，且交互性、可操作性和真實感與實際的虛擬儀器基本相同。由它們組成一個個虛擬實驗室，讓學

32、生先在虛擬實驗室通過對“虛擬儀器”的模擬操作使用，全面了解和掌握各種虛擬儀器的使用方法和操作要點，為實際使用虛擬儀器設備和傳統(tǒng)的實驗儀器設備打下較好的基礎，既可降低教師的勞動強度。減少儀器設備的損壞，又可以使實驗內容更豐富，更生動，更易于理解，提高實驗教學質量與效果。以儀器的學習與使用的實驗教學為例，根據(jù)實際使用的虛擬儀器設備，將各種虛擬儀器及工作原理、操作使用方法設計成獨立的教學模塊，提高實驗教學的質量與效率。 </p>

33、<p>　　(3 )提高學生的實驗興趣、實驗效果和效率。由于高職層次學生數(shù)學基礎和教學時數(shù)的限定，學生對諸如相關分析、濾波器、概率統(tǒng)計、曲線擬合等數(shù)學分析方法很難理解。 但是借助虛擬儀器的功能，就生動直觀地展示了其物理實質。在教師的指導下，就比較容易理解了，這是課堂講授很難作到的。 </p><p>　　虛擬儀器在實驗教學中最簡單的應用就是代替常規(guī)的儀器，如函數(shù)發(fā)生器、示波器、萬用表等。比如實驗者在實

34、驗中采用虛擬儀器，實現(xiàn)信號發(fā)生及波形記錄，可取得較好的效果。用計算機虛擬出的函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生實驗所需的激勵信號，其波形、頻率、幅值等完全能代替常規(guī)的儀器使用。而用計算機虛擬出的示波器，不僅具有常規(guī)示波器的功能(如測量實驗電路對激勵信號的響應)，還可同時顯示、記錄、存儲和打印多通道輸入的波形， 對存儲的曲線可通過“回放”功能顯示在屏幕上，“回放”速度可調，“回放”過程可暫停波形掃描，以便能更清楚地觀察波形的變化，所存儲的曲線可以在任何時間打

35、印輸出，學生可以及時進行數(shù)據(jù)處理，觀察和分析實驗結果，從而提高了學生的實驗興趣、實驗效果和效率。 </p><p>　?。? )豐富實驗教學的內容，提高學生的創(chuàng)新能力。在同一臺計算機上，通過操作者的不同的定義，可以虛擬出不同的儀器，各儀器之間還可以通過不同的窗口進行切換，因此實驗室無需耗費大量資金配備各種傳統(tǒng)儀器，只需通過軟件設計就可使虛擬儀器和實驗室設備不斷更新。學生在計算機上操縱各種虛擬儀器進行實驗，就如同是

36、在操作傳統(tǒng)儀器一樣有效，與在傳統(tǒng)實驗室做出的實驗結果一樣。這樣，使用虛擬儀器來代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器，能很好地解決實驗教學的矛盾，豐富實驗教學的內容;而且學生可自己設計軟件來驗證，也會提高自身的創(chuàng)新能力。 </p><p>　　(5) 便于教學研究。將虛擬儀器技術和計算機模擬仿真技術通過數(shù)據(jù)交換共享結合起來建成虛擬仿真實驗室，對一些科學現(xiàn)象和規(guī)律進行仿真實驗，能夠代替部分實際實驗項目供教師和學生進行教學與研究。學生利用計算

37、機模擬仿真軟件對實驗進行模擬仿真，仿真的結果通過虛擬儀器系統(tǒng)進行觀察、分析、處理。由于仿真軟件和虛擬儀器均具有人機交互能力，這樣在這個虛擬的交互式仿真世界，給人創(chuàng)造一種近乎進行真實實驗的感覺。 </p><p>　　(6) 提供發(fā)明、創(chuàng)造的新途徑。通過使用虛擬儀器，學生可以在相同課時內同時學習電子技術和計算機的使用技巧。不但掌握了通用電路的測試技巧，加強對電路原理的理解，同時還接觸了先進的技術，應用計算機后，有無

38、限的發(fā)展空間，有助于開發(fā)學生的創(chuàng)新能力，使學生從一個更高的起點面對明天的世界。 </p><p>　　(7) 可利用計算機和互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)點。利用互聯(lián)網(wǎng)遠距離教學等，可使學生和教師在不同地點做同一個實驗。</p><p>　　目前，我國正處于科學技術蓬勃發(fā)展的新時期，對儀器設備的需求將更加強勁。虛擬儀器賴以生存的PC計算機近幾年已基本普及全國，這為虛擬儀器的發(fā)展奠定了基礎。虛擬儀器作為傳統(tǒng)儀器

39、的替代品，市場容量巨大。據(jù)專家預測，到下世紀初我國將有5096的儀器為虛擬儀器。發(fā)達國家雖然在此領域比我國起步較早，但差距并不是很大，我們應當充分把握時機，取長補短，學習國外先進經(jīng)驗，將我國的虛擬儀器產(chǎn)業(yè)水平逐漸向先進國家靠攏。 </p><p>　　LabVIEW作為虛擬儀器開發(fā)系統(tǒng)的杰出代表，在我國由于引進的時間不長，了解和熟悉它的人還不多，還沒有被充分認識和推廣應用。本課題就LabVIEW在開發(fā)虛擬儀器過程

40、中的應用做初步的探討。</p><p><b>　　1.3研究內容</b></p><p>　　本課題主要闡述如何在LabVIEW環(huán)境下設計虛擬教學儀器，并通過虛擬示波器、虛擬信號發(fā)生器、虛擬函數(shù)發(fā)生器的開發(fā)說明使用虛擬儀器的基本方法。 </p><p>　　第一部分 主要介紹虛擬儀器開發(fā)的環(huán)境、理論背景和當今的發(fā)展狀況，說明本課題的背景、意

41、義及主要工作。 </p><p>　　第三部分 介紹用于虛擬儀器開發(fā)的集成軟件包LabVIEW. </p><p>　　第四部分 詳細闡述基于LabVIEW虛擬示波器、虛擬信號發(fā)生器、虛擬函數(shù)發(fā)生器的開發(fā)過程，并以《兩級阻容禍合放大電路的靜態(tài)調試實驗》為例，分別用虛擬儀器及傳統(tǒng)儀器做實驗，分析兩種方法的優(yōu)缺點。 </p><p>　　第五部分 結合教學實際，設計虛擬

42、信號發(fā)生器及頻譜分析儀，并分析在應用LabVIEW 進行虛擬儀器開發(fā)過程中所遇到的問題及解決辦法。 </p><p>　　第六部分 簡要介紹網(wǎng)絡虛擬實驗室的構想及發(fā)展前景。</p><p>　　第二章 虛擬儀器及其開發(fā)軟件</p><p>　　LabVIEW是一個工程軟件包，八十年代末美國率先研制成功虛擬儀器，虛擬儀器就是利用現(xiàn)有的計算機，加上特殊設計的儀器硬件和專

43、用軟件，形成既有普通儀器的基本功能，又有一般儀器所沒有的特殊功能的高檔、低價的新型儀器。虛擬儀器的出現(xiàn)是儀器發(fā)展史上的一場革命，代表著發(fā)展的最新方向和潮流，對科學技術的發(fā)展和工業(yè)生產(chǎn)的進步將產(chǎn)生不可估量的影響。</p><p>　　虛擬儀器利用個人計算機強大的圖形環(huán)境和在線幫助功能，建立虛擬儀器面板，完成對儀器的控制、數(shù)據(jù)分析與顯示，代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器。虛擬儀器廣泛應用于電子測量，電力工程、物礦勘探、醫(yī)療、振動分析、聲

44、學分析、故障診斷和科研教學等諸多領域。</p><p>　　2.1虛擬儀器的結構</p><p>　　虛擬儀器（Virtual Instrument）是計算機技術和儀器系統(tǒng)結合的產(chǎn)物。它把計算機、傳感器、儀器儀表等硬件與計算機軟件結合起來。除繼承傳統(tǒng)儀器的已有功能外，還增加了許多傳統(tǒng)儀器所不能及的先進功能。虛擬儀器的最大特點是其靈活性，用戶在使用過程中可以根據(jù)需要定制儀器功能，以滿足各種需

45、求和各種環(huán)境，并且能充分利用計算機豐富的軟硬件資源，大大突破傳統(tǒng)儀器在數(shù)據(jù)處理、表達、傳送、存儲方面的限制。</p><p>　　由于虛擬儀器系統(tǒng)是基于模塊化軟件標準的開放系統(tǒng)，當用戶測試要求變化時可方便地由用戶自己來增減硬件、軟件模塊，或重新配置現(xiàn)有系統(tǒng)以滿足新的測試要求。這樣，當用戶從一個項目轉向另一個項目時，就能簡單地構造出新的VI系統(tǒng)而不丟棄已有的硬件和軟件資源。總之，使用虛擬儀器系統(tǒng)不僅提高了開發(fā)效率而

46、且降低了開發(fā)成本，在系統(tǒng)測控方案的選擇中處于優(yōu)勢地位。</p><p>　　2.1.1 虛擬儀器的概念</p><p>　　所謂虛擬儀器，就是在計算機平臺上定義和設計儀器的功能，用戶操作和使用計算機的同時就是在使用一臺專門的電子儀器。虛擬儀器以計算機為核心，充分利于計算機強大的圖形顯示和數(shù)據(jù)處理能力，提供對測量數(shù)據(jù)的分析和顯示。</p><p>　　虛擬儀器通過應用

47、程序將通用計算機與模塊化硬件結合起來，用戶可以通過友好的圖形界面操作這臺儀器，就像在操作自己定義、自己設計的一臺單個儀器一樣，從而完成對被測信號的采集、處理、分析、顯示、存儲等功能。虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器一樣可劃分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)表達三個模塊，如圖3-1-1所示。虛擬儀器以透明的方式把計算機資源和儀器硬件結合在一起，通過應用程序提供的儀器硬件接口和圖形化用戶界面，用戶可以方便的操作儀器硬件，而不必深入了解GPIB(通用接口總線、V

48、IX（工業(yè)標準VEM總線在儀器領域的擴展）、DAQ（數(shù)據(jù)采集）等方面的細節(jié)。</p><p>　　圖2-1 虛擬儀器的內部功能劃分</p><p>　　由于VI的模塊化、開放性和靈活性，以及軟件是關鍵的特點，用戶可以大大提高系統(tǒng)的復用率，低開發(fā)成本，通過表2-1可清楚的看出VI與傳統(tǒng)儀器的區(qū)別</p><p>　　表2-1 VI與傳統(tǒng)儀器的區(qū)別</p>

49、<p>　　2.1.2 虛擬儀器的基本結結構和類型</p><p>　　從構成要來講，虛擬儀器系統(tǒng)是由計算機、應用軟件和儀器硬件組成的；根據(jù)儀器硬件的不同，則分為以DAQ板和信號調理為儀器硬件組成的PC-DAQ測試系統(tǒng)，和以GPIB、VXI、串行總線和現(xiàn)場總線等標準總線儀器為硬件組成的GPIB系統(tǒng)、VXI系統(tǒng)、串行總線系統(tǒng)、現(xiàn)場總線系統(tǒng)等。虛擬儀器系統(tǒng)構成如圖3-1-2所示。</p>&

50、lt;p>　　圖2-2 虛擬儀器系統(tǒng)的構成</p><p>　　2.2 虛擬儀器的開發(fā)軟件</p><p>　　軟件是虛擬儀器的核心，通過編制軟件可以在有限的設備基礎上實現(xiàn)虛擬儀器的各種自定義功能。因此有人提出了“軟件就是儀器的觀點”。虛擬儀器的開發(fā)軟件通?？梢苑譃橥ㄓ密浖蛯I(yè)軟件。通用軟件就是我們常見的高級編程語言，比如Visual C++、VB、Delphi、Java等。。而專

51、用軟件一般是指專業(yè)的圖形化軟件，比如NI公司的LabVIEW、LabWindows/CVI或者HP公司的VEE等。</p><p>　　LabVIEW是實驗室虛擬儀器集成環(huán)境(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)的簡稱，是一種集數(shù)據(jù)采集、儀器控制、測量分析和數(shù)據(jù)顯示功能于一體的圖形化開發(fā)環(huán)境，為用戶提供簡明、直觀、易用的圖形編程方式。它提供了一種

52、全新的程序編寫方法，即對稱之為“虛擬儀器”（Virtual Instruments, VIs）的軟件對象進行圖形化的組合操作，能夠將繁瑣復雜的語言編程簡化成為以菜單提示方式選擇功能，并且用線條將各種功能連接起來，這樣開發(fā)人員就不再需要使用復雜的傳統(tǒng)開發(fā)環(huán)境即可享用強大的編程語言帶來的靈活性，在同一環(huán)境下就可以使用廣泛的采集、分析和顯示功能。</p><p>　　LabVIEW廣泛地被工業(yè)界、學術界和研究實驗室所接

53、受，被視為一個標準的數(shù)據(jù)采集和儀器控制軟件。LabVIEW集成了滿足GPIB、VXI、RS-232和RS-485協(xié)議的硬件及數(shù)據(jù)采集卡通信的全部功能，還內置了便于應用TCP/IP、ActiveX等軟件標準的庫函數(shù)，這是一個功能強大且靈活的測控軟件，利用它可以方便的建立自己的虛擬儀器，其圖形化的界面使得編程及使用過程都生動有趣。</p><p>　　所有LabVIEW應用程序，即虛擬儀器，它包括前面板、流程圖以及圖

54、標/連接器三部分程序前面板用于設置輸入數(shù)值和觀察輸出量，用于模擬真實儀表的前面板。在程序前面板上，輸入量被稱為控制（Controls），輸出量被稱為顯示（Indicators）?？刂坪惋@示是以各種圖標形式出現(xiàn)在前面板上，如旋鈕、開關、按鈕、圖表、圖形等，這使這得前面板直觀易懂。</p><p>　　每一個程序前面板都對應著一段框圖程序?？驁D程序用LabVIEW圖形編程語言編寫，可以把它理解成傳統(tǒng)程序的源代碼?？驁D

55、程序由端口、節(jié)點、圖框和連線構成。其中端口被用來同程序前面板的控制和顯示傳遞數(shù)據(jù)，節(jié)點被用來實現(xiàn)函數(shù)和功能調用，圖框被用來實現(xiàn)結構化程序控制命令，而連線代表程序執(zhí)行過程中的數(shù)據(jù)流，定義了框圖內的數(shù)據(jù)流動方向。</p><p>　　圖標/連接器是子VI被其它VI調用的接口。圖標是子VI在其他程序框圖中被調用的節(jié)點表現(xiàn)形式；而連接器則表示節(jié)點數(shù)據(jù)的輸入/輸出口，就象函數(shù)的參數(shù)。用戶必須指定連接器端口與前面板的控制和顯

56、示一一對應。</p><p>　　與傳統(tǒng)的編程語言比較，LabVIEW圖形編程方式能夠節(jié)省85％以上的程序開發(fā)時間，其運行速度卻幾乎不受影響，體現(xiàn)出了極高的效率。在LabVIEW 中，可以利用旋鈕、開關、轉盤、圖表等控制件和顯示件建立用戶界面，即前面板，用以代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器的控制面板。控制件包括旋鈕、按鈕等輸入控件，顯示件包括圖表、LED 等顯示器件。在完成用戶界面的創(chuàng)建后，通過VI 和結構添加代碼來控制前面板上的對

57、象。這些程序代碼就構成了程序框圖。利用LabVIEW，可以和諸如數(shù)據(jù)采集設備、圖像設備、運動控制設備等硬件進行通信，也可以和GPIB、PXI、VXI、RS-232、RS-485 儀器通信。所以說，作為一種圖形化的開發(fā)環(huán)境，LabVIEW具有以下特點：</p><p>　　圖形化的編程方式，設計者無需寫任何文本格式的代碼，使用“所見即所得”的可視化技術建立人機界面</p><p>　　提供了

58、豐富的數(shù)據(jù)采集、分析及存儲的庫函數(shù)。</p><p>　　提供了傳統(tǒng)的程序調試手段，如設置斷點、單步執(zhí)行，同時提供有讀到的高亮度執(zhí)行工具，使程序動畫式執(zhí)行，利于觀察程序運行的細節(jié)，使程序的調試和開發(fā)更為便捷。</p><p>　　32bit的編譯器編譯生成32bit的編譯程序，保證用戶數(shù)據(jù)采集、測試和測量方案的高速執(zhí)行。</p><p>　　從底層VXI儀器、數(shù)據(jù)采

59、集板到總線接口硬件和GPIB的驅動程序，囊括了DAQ、GPIB、PXI、VXI、RS232/485在內的各種儀器通信總線標準的所有功能函數(shù)，使得不懂總線標準的開發(fā)者也能夠驅動不同總線標準接口設備和儀器。</p><p>　　提供大量與外部代碼或軟件進行連接的機制，諸如DLLs (動態(tài)鏈接庫)、DDE(共享庫)、ActiveX等。</p><p>　　支持動態(tài)數(shù)據(jù)交換(DDE)和TCP/IP

60、等強大的網(wǎng)絡功能，支持常用網(wǎng)絡協(xié)議，方便聯(lián)絡、遠程測控儀器的開發(fā)。</p><p>　　2.3 LabVIEW設計虛擬儀器的方法 </p><p>　　Lab VI EW 的圖形化程序設計是基于現(xiàn)代軟件的面向對象技術和數(shù)據(jù)流技術而發(fā)展起來的。數(shù)據(jù)流程序設計表示只有在所有輸入都有效時，一個對象才開始執(zhí)行，同樣，只有當對象的功能完成以后，對象輸出對有效。這樣的話，互相在對象間的數(shù)據(jù)流控制著執(zhí)行

61、順序，執(zhí)行順序不局限于來自文本式程序設計的線形順序，它可以不受其限制。用戶能夠通過連接功能模塊來快速開發(fā)自己的應用程序，甚至能夠使用多路數(shù)據(jù)通道，實現(xiàn)同步操作。</p><p>　　與傳統(tǒng)的文本式程序設計一樣，LabVIEW也有控制流程圖功能執(zhí)行的部分，它們包括Sequence、Case Statement, For Loop, While Loop，它們被圖形化地描述成邊界結構， 像在傳統(tǒng)地線形化程序設計中可以

62、插入代碼段一樣，可以把圖標放在LabV工EW圖形結構的界限內部。 </p><p>　　Lab VI EW 有一個圖形編輯器來產(chǎn)生最優(yōu)化編輯代碼，虛擬儀器執(zhí)行他們相當編譯C的速度。利用應用程序生成器，用戶能夠產(chǎn)生虛擬儀器，就像獨立的執(zhí)行程序一樣。下面按步驟說明集進行圖形化的程序設計。</p><p>　　(1)建立方案:選用LabVIEW軟件，可以構建虛擬儀器，而不是編寫程序。有了交互式控

63、制的軟件系統(tǒng)，用戶可以很方便地建立其前面板接口。為了實現(xiàn)具體的功能，用戶利用向導把流程圖組合在一起。 </p><p>　　(2)建立前面板:從控制模塊上選擇你需要的對象，放在虛擬儀器的前面板上?？刂颇０迳系膶ο蟀〝?shù)字顯示、表頭、壓力計、熱敏計外殼、表、圖片等。當你的虛擬儀器完成以后，就能在虛擬儀器工作時利用前面板去控制整個系統(tǒng)，如移動滑動片、在圖像中變向、從鍵盤輸入等。 </p><p&g

64、t;　　(3)構建圖形化的流程圖:對虛擬儀器進行程序設計，你不必擔心很多傳統(tǒng)程序設計所需的語法細節(jié)，而可自己構建流程圖。從功能模板上選擇對象(用圖標表示)，并用線將它們連接起來以便數(shù)據(jù)進行傳遞。功能模塊上的對象包括簡單的數(shù)學運算、高級數(shù)據(jù)采集和分析方法、以及網(wǎng)絡和文件輸入輸出操作。 </p><p>　　(4) 數(shù)據(jù)流程序設計:LabV工EW用一種精巧的數(shù)據(jù)流程序設計模式把用戶從文本式語言的線形化方式構建程序的辦

65、法中解放出來。因為在LabVIEW軟件中程序的執(zhí)行順序由各方塊中的數(shù)據(jù)流決定。你也可以建立同步操作的流程圖。LabVIEW軟件是一個多任務系統(tǒng)一一具有多線程功能并運行多個虛擬儀器。 </p><p>　　(5 )模塊化和層次:LabVIEW虛擬儀器實行模塊化設計，因而任何虛擬儀器既能獨立運行，又能被用作其他虛擬儀器的一部分。甚至可以創(chuàng)建自己的虛擬儀器圖標，因而可以設計由虛擬儀器構成的多層系統(tǒng)，并可以改變它，同其他

66、虛擬儀器交換和連接以滿足不斷變化的應用需要。 </p><p>　　(6)圖形編輯器:在許多場合、程序運行速度都是很關鍵的。LabVIEW軟件是唯一的帶有編輯器的圖形化編程環(huán)境、可以產(chǎn)生最優(yōu)化的代碼，其運行速度與編譯C的速度相當。利用內置的繪圖器，甚至能夠對與時間很關鍵的代碼部分進行分析和優(yōu)化。因而，不會因為圖形化編程降低了效率。圖形化程序設計編程簡單、直觀、開發(fā)效率高。隨著虛擬儀器技術的不斷發(fā)展，圖形化的編程語

67、言必將成為測試和控制領域內最流行的發(fā)展趨勢。 </p><p>　　第三章 基于LabVIEW虛擬儀器的開發(fā)及應用</p><p>　　虛擬儀器系統(tǒng)已成為儀器領域的一個基本方法，是技術進步的必然結果。在實際應用開發(fā)過程中有三種情況: </p><p>　　一種情況是用計算機控制一臺GPIB或RS-232儀器，通過計算機屏幕上的圖形化前面板操作儀器，這與操作一臺物理

68、的儀器沒有區(qū)別。計算機能夠模仿遠處的物理設備，整個過程給你一個感覺:你不在儀器旁邊，卻在遠處虛擬地操作著這臺儀器。 </p><p>　　另外的一種情況是將一個圖形化儀器前置面板放在計算機上，計算機連接著一塊插入式數(shù)據(jù)采集卡和一個VXI功能模塊，而不連接GPIB儀器。這時，儀器本身沒有前置面板， 因而你不能將它作為一臺獨立的儀器來使用。因而，計算機成了這個儀器系統(tǒng)的一個組件， 計算機的前置面板操作成了唯一的操作儀

69、器的方式。 </p><p>　　還有一種情況就是沒有任何功能模塊連接在計算機上，雖然計算機上同樣有前置軟面板，計算機通過數(shù)據(jù)文件和網(wǎng)絡得到數(shù)據(jù)，對它進行分析處理，或者它不用外部的真實數(shù)據(jù)，而是計算處理一些“自己”的數(shù)據(jù)對一個物理過程或某個項目進行仿真。 </p><p>　　本文面向實驗教學，設計了一套虛擬儀器，如虛擬信號發(fā)生器、虛擬函數(shù)發(fā)生器、虛擬示波器，這些虛擬儀器包括前面板和框圖程

70、序兩個部分，前面板是跟用戶進行信息交換界面，框圖程序相當于傳統(tǒng)儀器的內部結構，它對用戶來說是透明的。前面板又可以分為兩個部分:控制部分和顯示部分。前面板編制完成后，在框圖程序中將數(shù)據(jù)發(fā)生模塊、處理模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊按照儀器的內部結構連接起來，將仿真結果回放，顯示。同時以《兩級阻容禍合放大電路的靜態(tài)測試》實驗為例面向科研也探討了數(shù)據(jù)采集卡的實際安裝及應用。以下簡要介紹其軟件開發(fā)的思路和過程。</p><p>　　3

71、.1軟件的開發(fā)及應用 </p><p>　　以兩級阻容藕合放大電路的靜態(tài)測試實驗為例，用LabVIEW開發(fā)有關虛擬儀器并分析其在模電實驗室的應用。 </p><p>　　1、 若用傳統(tǒng)的實驗來做，需用的實驗器材有:直流穩(wěn)壓電源、低頻信號發(fā)生器、雙蹤示波器、毫伏表各一臺，萬用表及實驗電路板(或通用測試板)各一塊。實驗目的是要學會設置和調試多級放大器的靜態(tài)工作點。 </p>&l

72、t;p>　　選取放大器靜態(tài)工作點的原則是保證輸出波形不產(chǎn)生非線性失真，并使放大器有較大的增益、噪聲低、耗電要少，所以對輸入為μV和mV級的中、低頻小信號前置放大器，工作點常常選的比較低，Ic常選取0.1-0.5mA, 以減少噪聲對后面的各級放大器，工作點逐級升高，Ic可選0.5-5mA范圍；或者根據(jù)外接交流負載時所能獲得的最大不失真輸出電壓為依據(jù)進行調試。</p><p>　　在本實驗中，我們以最大不失真輸

73、出電壓（即以盡可能大的輸出動態(tài)范圍）為依據(jù)調試工作點。</p><p>　　實驗電路原理圖如圖3-1：</p><p>　　圖3-1 兩級阻容耦合放大電路</p><p>　　放大電路的輸入電流和電壓的波形如圖</p><p>　　圖3-2 電流與電壓波形</p><p>　　用傳統(tǒng)儀器進行實驗，步驟如下：</p

74、><p>　　按下圖3-3連接好電路，將兩只電位器調至中間位置，在放大器的輸入端加入500HZ的正弦信號，輸出電壓U0用示波器監(jiān)視，不斷加大輸入信號Ui的幅度，看著示波器上的波形調節(jié)RP1、RP2，使 U0波形的失真對稱，在減少Ui，使波形的上下失真同時消失，測試此時的U0即為電路的最大失真輸出幅度。輸入信號和輸出信號的波形圖如圖3-4所示。</p><p>　　圖3-3 基于傳統(tǒng)儀器的兩級放

75、大電路的接線圖</p><p>　　圖3-4 輸入信號與輸出信號波形圖 </p><p>　　2、若用虛擬儀器來做此實驗，將會省去直流穩(wěn)壓電源、低頻信號發(fā)生器、雙蹤示波器等貴重設備。而用一臺計算機及輸入輸出模塊邊可代替。其連接框圖如圖</p><p><b>　　3-5所示：</b></p><p>　　圖3-5

76、 基于虛擬儀器的兩級放大電路連接框圖</p><p>　　下面詳細介紹兩通道虛擬數(shù)字示波器的開發(fā)過程。</p><p>　　圖3-6 兩通道虛擬數(shù)字示波器的框圖程序</p><p>　　兩通道虛擬數(shù)字示波器的框圖程序如圖3-6所示：</p><p>　　本虛擬數(shù)字示波器主要功能包括：雙通道信號輸入、觸發(fā)控制、通道控制、時式控制、波形顯示、參數(shù)

77、自動測量、頻譜分析、波形存儲和回放等。本虛擬數(shù)字示波器還提高網(wǎng)絡接口，允許通過TCP/IP協(xié)議實現(xiàn)網(wǎng)絡儀器共享或遠程控制。</p><p>　　虛擬示波器主要由軟件控制完成信號的采集、處理和顯示。系統(tǒng)軟件總體上包括數(shù)據(jù)采集、波形顯示、參數(shù)測量、頻譜分析及波形存儲和回放等五大模塊，基本功能結構框圖3-7如圖：</p><p>　　圖3-7 功能模塊結構框圖</p><p&

78、gt;<b>　　●數(shù)據(jù)采集模塊</b></p><p>　　數(shù)據(jù)采集模塊主要完成數(shù)據(jù)采集的控制，包括觸發(fā)控制、通道選擇控制、時基控制</p><p>　　等。其中：觸發(fā)控制包括觸發(fā)模式、觸發(fā)斜坡、觸筮電平控制：</p><p>　　通道選擇主要控制單通道或雙通道測量々</p><p>　　時基控制主要控制采集卡掃描率、

79、每一通道掃描次數(shù)(取樣數(shù))。</p><p><b>　　●波形顯示模塊</b></p><p>　　軟件提供了三被彤顯示模式：A、B、A＆B模式：通過顯示通道選擇按鍵”A4和”擴，可</p><p>　　以任意顯示某一通道或兩通道輸入信號的波形。。</p><p><b>　　●參數(shù)Ⅻl量模塊</b&g

80、t;</p><p>　　參數(shù)測量模塊主要完成包括電壓參數(shù)和頻率、周期等多個時間參數(shù)的Ⅷ0量井顯示其</p><p><b>　　測量結果，</b></p><p><b>　　·頻譜分析模塊</b></p><p>　　頻譜分析模塊采用快速FFT算法，完成頻域信號分析。</p>

81、;<p>　　●數(shù)據(jù)存儲和回放模塊</p><p>　　按鍵’寫盤”控制是否進行數(shù)據(jù)存儲：按鍵”讀盤”控制是否從數(shù)據(jù)文件中讀駁數(shù)據(jù)。</p><p>　　主面板提供了兩個文件名輸入框，前一個為信號波形數(shù)據(jù)文件名輸入框，后一個為采樣周</p><p>　　期文件名輸入框，這兩個文件由寫盤功能和讀盤功能共用。從軟盤或硬盤上讀取的數(shù)據(jù)同</p>

82、<p>　　實時采集的數(shù)據(jù)樣，能夠進行自動參數(shù)測量叭及顯示波形并保留在顯示窗口(顯示模式</p><p>　　可以醍置為三種模式中的任意一種)，還可吼根據(jù)需要設置進行頻譜分析。</p><p>　　●正常顯示、剮Z顯示控制結構</p><p>　　由雙功能邏輯驅動鍵“正常／配憶“控制．缺省為正常顯示。處于正常狀態(tài)時，最多只</p><

83、p>　　能顯示^、B兩通道輸入的2個信號的波形．處于記憶狀態(tài)時．最多可烈記憶顯示A、B兩</p><p>　　通道輸入的17個信號的波形(^通道可記憶顯示16組信號數(shù)據(jù)。B通道只能記憶顯示1</p><p>　　組信號數(shù)據(jù))。在實際應用中，記憶顯示功能主要用于測量信號的抖動情況或比較分析兩</p><p><b>　　個以上的信號波形。</b&

84、gt;</p><p>　　了解了虛擬數(shù)字示波器的}F發(fā)過程，虛擬正弦波仿真信號發(fā)生器的開發(fā)就更容易了。</p><p>　　它的框圈程序如圖4卜8所示。</p><p>　　第四章 模電實驗室教學用虛擬儀器系統(tǒng)實驗示例</p><p>　　—— 虛擬信號發(fā)生器及頻譜分析儀</p><p>　　由于高職層次學生數(shù)學基礎

85、和教學時數(shù)的限定，學生對諸如相關分析、濾波器、概率統(tǒng)計、曲線擬合等數(shù)學分析方法很難理解，但是借助虛擬儀器的功能，在教師的指導下，生動直觀地展示其物理實質，就比較容易理解了，這是課堂講授很難作到的。 </p><p>　　結合電類課程實驗教學，作者設計了一個虛擬信號發(fā)生器及頻譜分析儀，采用仿真信號，可方便地檢驗測量軟件設計的正確與否?？梢粤私鈱嶒炇姨摂M儀器的一般功能及使用方法。</p><p&g

86、t;　　4.1虛擬信號發(fā)生器及頻譜分析儀功能描述 </p><p>　　虛擬信號發(fā)生器及頻譜分析儀可仿真產(chǎn)生正弦波、方波、三角波三種信號，它們的信號頻率、采樣頻率、幅值、相位、采樣點數(shù)均可調,可以用語驗證奈奎斯特采樣定理(最高信號穩(wěn)定頻率等于采樣頻率的一般);還可以觀察三種信號經(jīng)過FFT后的幅值譜,在進一步的實驗中,可以加入低通巴特沃斯濾波器,觀察幅頻特征。</p><p>　　4.2儀器

87、前面板和框圖程序</p><p><b>　　設計步驟; </b></p><p><b>　?。?)前面板設計</b></p><p>　　設計的虛擬信號發(fā)生器及頻譜分析儀的前面板如圖4-1所示。</p><p>　　圖4-1 虛擬信號發(fā)生器及頻譜分析儀前面板</p><p&g

88、t;<b>　　（2）流程圖設計</b></p><p>　　模擬信號發(fā)生器及頻譜分析儀的程序框圖如圖4-2所示。</p><p>　　圖4-2 虛擬信號發(fā)生器及頻譜分析儀程序框圖</p><p><b>　?。?）運行檢查</b></p><p>　　圖4-3，圖4-4及圖4-5所顯示的分別是用虛

89、擬信號發(fā)生器產(chǎn)生的正弦波，方波及三角波。</p><p>　　圖4-3 虛擬信號發(fā)生器及頻譜分析儀正弦波前面板</p><p>　　圖4-4虛擬信號發(fā)生器及頻譜分析儀方波前面板</p><p>　　圖4-5 虛擬信號發(fā)生器及頻譜分析儀三角波前面板</p><p>　　4.3實驗總結與編程技巧</p><p>　　Lab

90、VIEW是一種與其它傳統(tǒng)編程語言不太一樣的圖形化編程語言，所以在編程中應該注意一些細節(jié)問題。</p><p>　　1．對待程序總體設計的基本方法</p><p>　　任何一個項目，不管大小，復雜程度如何，形成過程都基本一致。</p><p>　　先總體設計，再考慮代碼。</p><p>　　在使用一小段代碼前先對它進行驗證（包括現(xiàn)成的VI）。

91、</p><p><b>　　保存各個子程序。</b></p><p>　　保證代碼的整潔與清晰。</p><p><b>　　增加注釋。</b></p><p>　　對程序命名時，盡量用描述性的語言（注意不同平臺的文件命名方法）。</p><p>　　在完成一個程序后，盡量

92、在Windows-show VI菜單的對話框中簡要的解釋程序的功能，這些內容可以在Help-Show Help形式中顯示出來。</p><p><b>　　2．圖標和連線段</b></p><p>　　在定義的VI連線時，最好要定義其連接屬性，包括必選，推薦使用和可 選3種屬性。</p><p>　　如果需要簡潔明了，直接用

93、文字作圖標也是一個好的辦法。</p><p><b>　　3．框圖程序</b></p><p>　　提高框圖程序的效率主要有兩個方面：一是代碼清新，操作方便；二是資源占用少，運行效率高。</p><p>　　為了方便，可以定制自己的功能摸板?？梢詫斍绊椖恐谐Ｓ玫墓?jié)點，函數(shù)等置于一個自己定制的功摸板中，操作時就會很方便一些。</p>

94、<p>　　在數(shù)組操作和字符串操作時，要高效率地使用內存。</p><p>　　限制局部變量和全局變量的使用。</p><p>　　參數(shù)將所有代碼都放入一個屏幕內，盡量不用滾動條，這也是一目了然的表現(xiàn)形式。</p><p>　　通過本人的設計體會，運用以上的操作方法，可以是虛擬儀器的設計者在實應用開發(fā)過程中提高編程效率。</p><

95、p>　　目前應用虛擬儀器來進行實驗教學已實際啟動，一些發(fā)達國家的高等學校已將虛擬儀器在學生實驗中應用，如美國的斯坦福大學的機械工程系要求三，四年級的學生在實驗時應用虛擬儀器進行數(shù)據(jù)采集和實驗控制，在我國也已有部分院校的實驗室引入了虛擬儀器系統(tǒng)，如上海復旦大學，上海交通大學，廣州暨南大學，華中理工大學，四川聯(lián)合大學等。近一，兩年來這些學校在原有的基礎上，又開發(fā)了一批新的虛擬儀器系統(tǒng)用于教學和科研。在遠程教育系統(tǒng)，應用虛擬儀器系統(tǒng)開展

96、實驗教學也已提到議事日程上來了。</p><p>　　在此基礎上，可以進一步構建基于虛擬儀器系統(tǒng)的網(wǎng)絡虛擬實驗室。這對于基于虛擬儀器系統(tǒng)實際應用于遠程實驗教學，是必不可少的環(huán)節(jié)。網(wǎng)絡虛擬實驗室就是在WEB中創(chuàng)建出一個可視化的三維環(huán)境，其中每一個可視化的三維物體代表一種實驗對象。通過鼠標的點擊，拖拽等操作，遠程學習者可以操作虛擬儀器，進行有關課程的虛擬儀器實驗。網(wǎng)絡虛擬實驗室實現(xiàn)的基礎是多媒體計算機技術，網(wǎng)絡技術與

97、虛擬儀器技術的結合。虛擬儀器技術與認知模擬方法的結合也賦予網(wǎng)絡虛擬實驗室的智能化特征。網(wǎng)絡虛擬實驗室構建成后，無論是學生還是教師，都可以自由的，無顧慮地隨時上網(wǎng)進入虛擬實驗室，操作儀器，進行各種實驗。近年來，由于虛擬儀器和網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展，通過網(wǎng)絡來構建虛擬實驗室已經(jīng)成為可能，遠程教育的學習者通過網(wǎng)絡進行遠程實驗教學已為時不遠。</p><p><b>　　致 謝</b></p>

98、;<p>　　本文的研究工作是在導師XX教授的精心指導下完成的，從論文選題、方案指定、工作實施到論文撰寫無不滲透著導師的心血和汗水，凝結著導師對學生無微不至的關懷。在三年來的研究生學習中，導師在學習上給了本人很多幫助和教育。導師認真嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、淵博的知識、創(chuàng)造性的思維、勤奮求實的工作作風和不懈的學術追求是本人學習的榜樣。 </p><p>　　本論文在完成過程中XX自控系的XX教授、XX教授、X

99、X副教授都給予了熱情的幫助和有益的指導。 </p><p>　　本論文得到過許多領導和同事的理解和關懷，在此我表示衷心的感謝!</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1．美,ROBERTH .Bi shop,La bVIEW6 i教程，北京:電子出版社，2003.1 </p><p>　　2．

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