成信工虚拟仪器作业习题与解答

第一章：虚拟仪器概述答：虚拟仪器，是一种以计算机和测试模块的硬件为基础、以计算机软件为核心所构成决定虚拟仪器具有传统仪器不可能具备的特点的根本原因在于“虚拟仪器的关键是软1-2:答：电子测量仪器发展至今，大体上经历了模拟仪器、数字仪器、智能仪器和虚拟仪把一个微型计算机系统嵌入到数字式电子测量仪器中，构成独立式智能仪器。嵌入的答：虚拟仪器由硬件和软件两大部分构成，如图所示。硬件是虚拟仪器的基础，软件件虚拟仪器硬件通常包括基础硬件平台和外围测试硬件设备，它们共同组成通用仪器硬以选择由两种或两种以上系统构成的混合系统。其中，最简单、最廉价的形式是采用基于虚拟仪器的软件包括操作系统、仪器驱动器和应用软件三个层次。操作系统是虚拟仪1-4:1-5:®答：虚拟仪器软件系统是一个包含了从底层硬件操作的仪器接口到上层软面板操作的人仪器驱动程序是完成对某一特定仪器的控制与通信的软件程序集合，它负责处理与某一在虚拟仪器的软件结构中，应用软件是建立在仪器驱动程序之上的上层软件，用户可通前面板前面板如下图所示：前面板如下图所示：创建一个程序，用一个开关控制随机数产生的图象的显示和隐藏，同时用一个指示灯显前面板前面板7．切换到框图程序窗口，点击按钮1）打开DebugExercise(main).vi的框2）当DebugExercise(sub).vi在工具模板中选择探针工具，然后点击连线或对象，可为连线Pause/Continue按钮，用断点工具再次单击已设置的断点，可取消该断点。面面板前板前创建一个测量温度的VI程序，该程序显示温度的单位2.显示更新太快，看不清楚，怎么办？前面板修改练习4-1创建的Thermometer.vi，将摄氏温度转换为华氏温度的框图程序部分转换为VI子程序。前面板前面板如下图所示：框图程序如下图所示：序第二章（二）：循环、图表、顺序结构前面板求X的立方和（使用FOR和While前面板如下图所示：框图设计自动控制中的数字PID计算程序，并且在一取75～85可调。计算公式为：前面板如下图所示：框图程序如下图所示：前面板创建一个VI程序，产生随机数，并在线。在前面板加一个旋钮控制器，可以在0～2秒之间调节循环的时间间隔，竖直板板前面板前面板如下图所示：框图程序如下图所示：创建一个VI程序，每秒测量一次温度，并显示在波形Chart指示器上前面板如下图所示：框图程序如下图所示：程序运行中，用Knob控件改变图形曲线的颜色。控制CASE，分别送5种颜色值给属性节点。第二章（三）：数组和图形、字符串和文件I/O产生一个数组，熟悉数组函数。设计一个VI用来指定的偏移量添加到连接好的数组中，并指出最后数组的前面板如下图所示：前面板如下图所示：板板前面板创建一个程序，分别用Chart和Graph来表示随机数产生的曲线。前面板如下图所示：一维数组的产生与操作。设计一个VI，产生9个随机数组成从零时刻开始，总长为0.5秒的波形数据。并用Graph表示出来。板板得波形数据中波形延续的时间，改变波形数据的前面板前面板前面板:创建一个程序进行字符串大小写转换、合成字符串、求字符串长度、查找:前面板如下图所示：框图程序如下图所示前面板如下图所示：框图程序如下图所示转换成指定格式的字符串。在下例中，此函数将浮点数1.28转换成6位字符串“1.2800”板板前面板如下图所示：使用电子表格软件（如Excel）打开生成的文本文件如下图所示：计一个VI，把一个数字转换成字符串，并将此字符串与其他字符串相连，形成一前面板如下图所示：框图程序如下图所示：前面板如下图所示：框图程序如82.00000082.371892.25000082.3718164.00000080.6140174.25000082.3718184.50000083.2507194.75000084.129682.00000085.887592.25000085.0085102.50000085.0085164.00000082.3718174.25000081.4929184.50000081.4929194.75000080.6140266.50000079.7351276.75000077.098287.00000077.977297.25000079.735317.75000079369.00000077379.25000077389.50000077399.75000077板板前面板前面板如下图所示：前面板如下图所示：学习使用IndexWaveformArray.vi。创建一个程序从波形数组中获取波形数据。创建一个程序，对数组表示数据序列进行频谱分析并表达其频谱前面板如下图所示：答：数据采集（DataAcquisition,DAQ（3）采集速率：又称为系统通过速率、吞吐率等，是指在满足系统精度指标的前提下，系式中最大允许输出幅值Vimax是指使数据采大频率分量的幅值Afmax与幅度最小频率分量的幅值Afmin之比的分贝数。若用I表示瞬时动衡量系统产生非线性失真的程度，它通常用放大器放大后变换成标准电压信号，才能送A/D转换器进以采集多个通道而不是一个通道，每个通道的电流或电压激励，作为应力计、热敏电阻器信号。用于这些传感器的信号调理模块通常能够（1）通道数量通道数量是模拟开关的主要指标之一，表（4）导通电阻的平坦度ΔRon导通电阻随着（5）切换速度切换速度是模拟开关的重要指标，表明模拟开关接通或断开的速度，通常开关速度时，还要充分考虑与后级的采样保（6）电源电压范围器件的工作电压也是一个重要参数，它不仅能够较好地抑制包括工频、静电和电磁耦合等共设一数据采集系统有测量放大器，已知R1=R2=5KΩ,RG=100Ω,R4=10KΩ,R5=20KΩ,若R4和R5的精度为2）温度漂移温度漂移是指输出电压随温度的变化而变化的程度。通常测量放大器的输出电压会随温度的变化而发生（1~50）μV/℃变化，这与测量放大器的增益4）建立时间建立时间是指从阶跃信号驱动瞬间至测量放大器输出电压达到并保持在给定5）恢复时间恢复时间是指从测量放大器撤除驱动信号瞬间至放大器由饱和状态恢复到最采样精度能达到1/2LSB的最高信号频率fmax是多少？若采样/保持器的孔径不定ΔtAP=1ns，则最高信号频率fmax是多少？答1）fmaxkPCI总线接口设计一般有哪几种方案？每种方案的特点是什么？利用普通FPGA实现PCI总线控制器，要求开发者必须是这些软核往往都很昂贵。利用这种方案实现PCI总线接口大大缩短了研发周期，开发者的协议调试中，而放在外围设备功能的开发上。但是，这种方案的缺点是加大了系采样频率fs=80kHZ,UFS=10V,ΔtAP=5ns,n=11。问采样频率fs是否太高？所以fs太高了，不能保证整个A/D转换正常进行。答：传统DAQ库提供有模拟输入、模拟输出、数字I/O、计入VI可完成单通道的多点波形采集、多通道的多从AIConfig分配的缓冲中读取数据、停止模入操作，释放缓答：模拟输出VI分为初级模出VI、中级模出VI、通用模出VI、高级模出VI。初出VI可完成从单个模拟通道输出一组波形数据、从多个模拟通道输出一个单点数据、从多个模拟通道输出多个单点数据。中级模出VI可完成对5-4．数字I/OVI和计数器V计数器VI可实现事件和时间计数、产生延迟脉冲文件中，在该练习中，要求建立一个能够读取前面板软件部分包括1）基于Windows环境下的虚拟仪器软件开发平台LabVIEW或}答：直接数字频率合成技术是一种新型的频率合成技术，它根据奈奎斯特采样定理，高速DA高速DALPF）？行了封装。动态链接库文件的扩展名通常是.dll，也可能是.drv、.sys等。DLL和可执行文制文件（通常扩展名为.LIB编译器在生成程序代码时将从静态库中复制需要的函数和数程序共享一段代码,从而可以大幅度降低应用程序的资源开销,同时缩小了应用程序执行代码的长度。此外,通过使用DLL,可以独立编写一些常用的模块,从而有效地避免了重复开发,而且应用程序使用动态链接的方式时,可在不重新改写甚至编译应用程序基础上更新应用程（3）设置调用动态库函数的环境，默认的是C，可以修改成stdcall，表明是在标准第七章虚拟仪器系统集成的总线技术前面板创建一个程序。客户端将数据从“dstp：//dpim/sineform”中读出，并在示波器中显示，结前面板前面板创建一个客户端程序，读出由服务器传来的前面板UDP应用实例。创建一个服务器端程序，指定本地端口及接收数据前面板前面板创建一个程序，实现与消息基VXI设地址，然后发送缓冲器内的数据，返回仪器设备前面板程序如下图所示：前面板如下图所示：前面板前面板VXIplug&play系统联盟所统一制定的I/O接口软中，是计算机与仪器之间的标准软件通信接VI