书名：虚拟仪器应用 第2版pdf/doc/txt格式电子书下载

推荐语：校企合作编写，源于工程实际，基于主流软件和硬件构建典型实践项目。

作者：刘科,宋秦中

出版社：机械工业出版社

出版时间：2018-01-01

书籍编号：30613993

ISBN：9787111587262

正文语种：中文

字数：122557

版次：1

所属分类：教材教辅-中职/高职

本书通过理论与实践一体化项目的形式，深入浅出地介绍了虚拟仪器的体系结构及LabVIEW的编程方法。全书共3篇，即LabVIEW基本使用、基于LabVIEW的测控系统、虚拟仪器的综合设计，涉及14个项目，其中第1篇通过5个项目学习LabVIEW的基本使用；第2篇以基于PC-DAQmx虚拟仪器系统为内容，由5个独立的测控项目构成，项目内容由简单到复杂，从硬件构成到软件实现以及系统调试等，都进行了详细介绍；第3篇为4个综合设计项目，给出项目要求等信息，要求读者根据前两篇的内容自己设计测控系统，并给出参考设计。

本书内容由浅入深、由简单到复杂；有边学边做的内容，也有需要读者自己设计的内容。书中对每个项目的硬件构成都进行了详细介绍，读者可以自己搭建。本书可作为高职高专院校、成人高等学校及本科院校举办的二级职业技术学院和民办高校电子、电气等相关电类专业的教材，也可供虚拟仪器的初学者参考。

本书配有授课电子课件，需要的教师可登录www.cmpedu.com免费注册，审核通过后下载，或联系编辑索取（QQ：1239258369，电话：010-88379739）。

图书在版编目（CIP）数据

虚拟仪器应用/刘科，宋秦中主编.—2版.—北京：机械工业出版社，2018.1

全国高等职业教育“十三五”规划教材

ISBN 978-7-111-58726-2

Ⅰ.①虚… Ⅱ.①刘…②宋… Ⅲ.①虚拟仪表-高等职业教育-教材 Ⅳ.①TH86

中国版本图书馆CIP数据核字（2017）第306877号

机械工业出版社（北京市百万庄大街22号 邮政编码 100037）

策划编辑：王颖 责任编辑：王颖

责任校对：王延 潘蕊 责任印制：张博

三河市宏达印刷有限公司印刷

2018年1月第2版第1次印刷

184mm×260mm·12.5印张·300千字

0001—3000册

标准书号：ISBN 978-7-111-58726-2

定价：39.90元

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全国高等职业教育规划教材电子类专业编委会成员名单

主　　任　曹建林

副　主任　张中洲　张福强　董维佳　俞　宁　杨元挺　任德齐

华永平　吴元凯　蒋蒙安　梁永生　曹　毅　程远东

吴雪纯

委　　员　（按姓氏笔画排序）

丁慧洁　于宝明　王卫兵　王树忠　王新新　牛百齐

吉雪峰　朱小祥　庄海军　刘　松　刘　勇　关景新

孙　刚　孙　萍　孙学耕　李菊芳　李福军　杨打生

杨国华　肖晓琳　何丽梅　余　华　邹洪芬　汪赵强

张静之　陈　良　陈子聪　陈东群　陈必群　陈晓文

邵　瑛　季顺宁　郑志勇　赵航涛　赵新宽　胡克满

胡　钢　姚建永　聂开俊　贾正松　夏西泉　高　波

高　健　郭　兵　郭　勇　郭雄艺　黄永定　黄瑞梅

章大钧　彭　勇　董春利　程智宾　曾晓宏　詹新生

蔡建军　谭克清　戴红霞

秘　书长　胡毓坚

副秘书长　魏　巍

出版说明

《国务院关于加快发展现代职业教育的决定》指出：到2020年，形成适应发展需求、产教深度融合、中职高职衔接、职业教育与普通教育相互沟通，体现终身教育理念，具有中国特色、世界水平的现代职业教育体系，推进人才培养模式创新，坚持校企合作、工学结合，强化教学、学习、实训相融合的教育教学活动，推行项目教学、案例教学、工作过程导向教学等教学模式，引导社会力量参与教学过程，共同开发课程和教材等教育资源。机械工业出版社组织全国60余所职业院校（其中大部分是示范性院校和骨干院校）的骨干教师共同策划、编写并出版的“全国高等职业教育规划教材”系列丛书，已历经十余年的积淀和发展，今后将更加结合国家职业教育文件精神，致力于建设符合现代职业教育教学需求的教材体系，打造充分适应现代职业教育教学模式的、体现工学结合特点的新型精品化教材。

“全国高等职业教育规划教材”涵盖计算机、电子和机电3个专业，目前在销教材300余种，其中“十五”“十一五”“十二五”累计获奖教材60余种，更有4种获得国家级精品教材。该系列教材依托于高职高专计算机、电子、机电3个专业编委会，充分体现职业院校教学改革和课程改革的需要，其内容和质量颇受授课教师的认可。

在系列教材策划和编写的过程中，主编院校通过编委会平台充分调研相关院校的专业课程体系，认真讨论课程教学大纲，积极听取相关专家意见，并融合教学中的实践经验，吸收职业教育改革成果，寻求企业合作，针对不同的课程性质采取差异化的编写策略。其中，核心基础课程的教材在保持扎实的理论基础的同时，增加实训和习题以及相关的多媒体配套资源；实践性较强的课程则强调理论与实训紧密结合，采用理实一体的编写模式；涉及实用技术的课程则在教材中引入了最新的知识、技术、工艺和方法，同时重视企业参与，吸纳来自企业的真实案例。此外，根据实际教学的需要对部分课程进行了整合和优化。

归纳起来，本系列教材具有以下特点：

1）围绕培养学生的职业技能这条主线来设计教材的结构、内容和形式。

2）合理安排基础知识和实践知识的比例。基础知识以“必需、够用”为度，强调专业技术应用能力的训练，适当增加实训环节。

3）符合高职学生的学习特点和认知规律。对基本理论和方法的论述容易理解、清晰简洁，多用图表来表达信息；增加相关技术在生产中的应用实例，引导学生主动学习。

4）教材内容紧随技术和经济的发展而更新，及时将新知识、新技术、新工艺和新案例等引入教材。同时注重吸收最新的教学理念，并积极支持新专业的教材建设。

5）注重立体化教材建设。通过主教材、电子教案、配套素材光盘、实训指导和习题及解答等教学资源的有机结合，提高教学服务水平，为高素质技能型人才的培养创造良好的条件。

由于我国高等职业教育改革和发展的速度很快，加之我们的水平和经验有限，因此在教材的编写和出版过程中难免出现问题和疏漏。恳请使用这套教材的师生及时向我们反馈质量信息，以利于我们今后不断提高教材的出版质量，为广大师生提供更多、更适用的教材。

机械工业出版社

前言

虚拟仪器技术广泛应用于仪器仪表、测量与控制、电子测试和自动化等领域，它是计算机技术与仪器技术深层次结合的产物。它利用了高性能模块化的硬件，结合了高效灵活的软件，具有传统仪器无法比拟的优势。随着计算机技术、大规模集成电路技术和通信技术的发展，虚拟仪器技术也得到了迅猛发展，在功能上不断加强，应用领域不断扩大。

在虚拟仪器技术领域，应用较为普遍的软件开发环境是美国国家仪器有限公司（NI公司）的LabVIEW。

本书以LabVIEW为蓝本，以实践项目为内容，把虚拟仪器知识的学习与实践紧密结合。项目案例由企业工程师提供，由多年从事教学工作的教师与企业技术人员共同编写。

本书共分为3篇、14个项目，第1篇LabVIEW基本使用和第2篇基于LabVIEW的测控系统为必修内容，参考学时为60～70学时；第3篇虚拟仪器的综合设计可作为学生的课程设计、大作业等。

本书由苏州市职业大学与美国国家仪器有限公司、北京中科泛华测控技术有限公司等企业联合开发，苏州市职业大学刘科、宋秦中主编，宋佳、李甫成、应俊共同编写，北京中科泛华测控技术有限公司提供了部分资料和项目案例。全书由刘科统稿。

由于编者水平有限，书中难免有错误和不妥之处，恳请使用本书的师生和广大读者提出批评和改进意见。

编者

第1篇 LabVIEW基本使用

项目1 认识LabVIEW

1.1 任务1 认识虚拟仪器

1.1.1 虚拟仪器简介

在了解什么是虚拟仪器（Virtual Instrumentation，VI）之前，这里先简单回顾一下仪器技术的演进历程。在测试、测量领域，仪器经历了与电话类似的发展过程。它们或者被植入CPU、内存中，安装上软件，具备了计算机的基本功能；或者被拆解开来，取其核心部件插入到计算机中去，使计算机具备测试功能。这两种发展方向都使得仪器的功能更强大，速度更快，而其区别之处在于，把仪器移植到计算机中，更多考虑的是降低成本；而把计算机移植到仪器中，则更多的是为了满足仪器小型化的需要。

在计算机运算能力强大到一定程度之后，以“虚拟”为前缀的各项技术开始纷纷出现，比如虚拟现实、虚拟机和虚拟仪器等。虚拟现实是指用计算机表现真实世界；虚拟机是指在一台计算机上模拟多台计算机；虚拟仪器是指在计算机上完成仪器的功能。虚拟仪器的概念最早由美国国家仪器公司（National Instrument，NI）提出，虚拟仪器是相对于传统仪器来说的。在传统的实验室里做各种物理/电子学实验时，常常用到万用表、示波器等仪器，它们每台仪器就是一个固定的方盒子，它们所有的测量功能都在这个盒子内完成，这就是所谓的传统仪器。而进入到虚拟仪器时代，这种单一功能的方盒子开始逐渐被计算机所取代。

用户看不到传统仪器的方盒子的内部，更无法改变其结构。因此，一台传统仪器一旦离开生产线后，其功能和外观就固定下来了。用户只能利用一台传统仪器完成某个功能固定的测试任务，一旦测试需求改变，就必须再次购买满足新需求的仪器。而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、测量和自动化应用的。灵活高效的软件能帮助用户创建完全自定义的用户界面（传统仪器的软件通常被称为固件，无法由用户改变），模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成（传统仪器就是一个个单独的盒子），标准的软硬件平台能满足用户对同步和定时应用的需求（传统仪器的平台各个厂商各不相同）。

虚拟仪器技术除了基础的信号采集部分，其他软硬件全部采用通用的计算机软硬件设备。这些通用的软、硬件设备可以低廉的价格进行升级，或者被使用者按自己意愿进行配置。比如，在虚拟仪器上，用户可以通过升级CPU来加快仪器的处理速度，可以自己编写程序来改变仪器的测试功能和交互界面。图1-1给出了传统仪器与虚拟仪器之间的结构对比。我们很容易在图1-1b中找到虚拟仪器所独有的灵活高效的软件、模块化的硬件以及标准的与通用PC相兼容的软硬件平台。

图1-1 传统仪器与虚拟仪器的结构对比

a）传统仪器 b）虚拟仪器

在后面的项目中将介绍如何构建一个典型的虚拟仪器测控系统，这里首先来认识一个常常与“虚拟仪器”成对出现的名称——LabVIEW。在很多情况下，LabVIEW容易和虚拟仪器混为一谈，这里有必要着重指出，虚拟仪器技术依赖于灵活高效的软件+模块化的硬件+标准的软硬件平台，而LabVIEW是灵活高效软件的最重要代表之一。

1.1.2 LabVIEW简介

实验室虚拟仪器工程平台（Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench，LabVIEW）是NI创立的一种功能强大而又灵活的仪器和分析软件应用开发工具，它是一种编程语言，与其他常见的编程语言相比，其最大的特点就是图形化的编程环境。

常见的编程语言（如C语言等）都是文本式的编程语言。文本语言是抽象的，但是效率高，能用简短的语言表达丰富的含义。而对于使用者而言，无疑需要花费较长的时间和较多的精力去熟悉精通这些语言。

对于大多数的工程师，尤其是非精通软件的工程师，他们的精力更多的是投入在所希望实现的功能上，而非编程语言的掌握上。NI提供的这样一款图形化的编程软件，恰恰符合了这样的需求。对于软件初学者，LabVIEW只需要两、三天便可以入门，工程师就可以运用LabVIEW来实现很多简单的功能。

LabVIEW不但在设计程序前界面部分使用了图形化的方式，在程序代码的编写和功能实现上也使用了图形化的方式。由于LabVIEW采用的是图形化开发环境，所以也经常会被称为G语言（Graphical Programming Language）。LabVIEW不仅可以应用于测控行业，而且被广泛地用于仿真、教育、快速开发、多硬件平台的整合使用等方面。同时LabVIEW还支持实时操作系统和嵌入式系统（如FPGA等）。

1.2 任务2 认识VI

1.2.1 VI简介

VI有两个含义，其一是虚拟仪器（Virtual Instrument）的缩写（虚拟仪器是一门技术，

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