基于虚拟仪器的网络虚拟实验室的研究

摘要

本文根据对虚拟仪器技术的研究，提出了基于虚拟仪器技术的网络虚拟实验室的解决方案。以凌华数据采集卡PCI-9112为核心，设计、构建了数据采集系统，运用图形化的编程语言LabvIEW，设计、开发了系统软件，实现了对所采集的数据进行实时的分析处理，并生动直观地显示出实验中的数据、波形、图像和分析处理的结果。 主要内容与成果如下： 1．研究了基于虚拟仪器的网络实验室的系统结构。根据网络虚拟实验室的需求分析，研究了网络虚拟实验室的系统结构。 2．构建了基于凌华PCI-9112的数据采集系统。根据系统的需求，研究了网络虚拟实验室硬件的配置，并在此基础上组建了基于数据采集卡的实验室平台。 3．开发了基于数据采集卡的硬件驱动程序。在数据采集卡安装到系统中以后，开发设计出了凌华数据采集卡PCI-9112的硬件驱动程序，同时根据实际编程需要，对其进行相应的参数配置。 4．基于LabVIEw的虚拟仪器程序的设计和开发。采用LabVIEW，开发设计出一系列的虚拟仪器，包括两通道虚拟数字示波器、虚拟信号发生器、相关法测量相位差仿真仪及数据采集与信号记录仪等。 本文所开发出的虚拟仪器程序，可形成独立可执行文件或形成可安装的软件包，完全脱离LabVIEW软件开发环境独立运行，安装方便、实用性强。 经实验验证；用虚拟仪器代替传统仪器，它对提高实验效率，降低实验成本，增强学生学习的积极性，取得良好的教学效果具有较高的实用价值。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章前言

1.1本文研究的目的和意义

1.1.1课题研究背景

1.1.2课题研究的目的和意义

1.2国内外研究现状

1.2.1国外研究现状

1.2.2国内研究现状

1.3本文研究的主要内容

1.4本章小结

第二章网络虚拟实验室的系统结构

2.1网络虚拟实验室的整体结构

2.1.1网络虚拟实验室的总体设计原则

2.1.2网络虚拟实验室的整体结构

2.2虚拟仪器的系统结构

2.2.1虚拟仪器的概念

2.2.2虚拟仪器的硬件构成

2.2.3虚拟仪器的软件构成

2.3 LabVIEW开发平台的介绍

2.3.1 LabVIEW简介

2.3.2 LabVIEW的特点

2.3.3 LabVIEW虚拟仪器程序设计方法

2.4本章小结

第三章网络虚拟实验室平台的构建

3.1虚拟仪器的整体结构

3.2基于数据采集卡的虚拟仪器系统

3.2.1数据采集的基本概念

3.2.2数据采集设备的主要指标

3.3凌华PCI-9112数据采集卡的安装与配置

3.3.1 PCI-9112简介

3.3.2 PCI-9112的安装

3.3.3 PCI-9112的驱动

3.3.4 PCI-9112的配置

3.4本章小结

第四章基于LabVIEW的虚拟实验室的设计与实现

4.1两通道虚拟数字示波器的开发与设计

4.1.1功能描述

4.1.2前面板的设计

4.1.3框图程序的设计

4.2虚拟信号发生器的开发与设计

4.2.1功能描述

4.2.2前面板的设计

4.2.3框图程序的设计

4.3相关法测量相位差仿真仪的开发与设计

4.3.1功能描述

4.3.2前面板的设计

4.3.3框图程序的设计

4.4数据采集与信号记录仪的开发与设计

4.4.1功能描述

4.4.2前面板的设计

4.5本章小结

第五章实验验证

5.1安装程序的制作

5.2在Web上发布LabVIEW程序

5.3程序设计技巧

5.4各种功能的验证

5.5本章小结

第六章结论与展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表文章