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| 內容簡介： |
本书针对应用型本科教育和新工科的特点，结合测控技术与仪器专业工程教育认证标准，为适应当今经济社会对专业人才的需求，以提升学生实践应用能力为目标，精心组织内容。本书共分三大模块，*一个模块（第1～ 8 章）介绍虚拟仪器的概念和基础知识；第二个模块（第9～10 章）介绍虚拟仪器数据采集系统和常用硬件设备；第三个模块（第11 章）介绍8 个基于虚拟仪器的测控系统设计案例，包括虚拟仪器测试平台设计、虚拟仿真系统设计和基于物联网技术的网络化虚拟仪器应用平台设计。本书内容组织合理，内容安排符合学习规律，将虚拟仪器基础性知识、常用的虚拟仪器测试平台设备和虚拟仪器系统设计应用案例等内容融为一体，强化工程意识，培养问题分析、设计开发、科学研究和复杂工程问题解决的能力。
本书可作为普通高校测控技术与仪器、自动化、电子信息、通信、物联网、应用物理、机器人等应用型本科专业的教材，也可作为相关技术人员的参考用书。
本书配有电子课件，欢迎选用本书作教材的教师登录www.cmpedu.com 注册下载，或发邮件到jinacmp@163.com 索取。
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| 目錄：
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前 言
第 1 章 虚拟仪器及 LabVIEW 概述 1
1.1 虚拟仪器概述1
1.1.1 虚拟仪器概念 1
1.1.2 虚拟仪器组成 1
1.1.3 虚拟仪器开发环境 2
1.2 LabVIEW 基础 3
1.2.1 LabVIEW 的安装 3
1.2.2 启动 LabVIEW10
1.2.3 LabVIEW 程序的基本构成11
1.2.4 LabVIEW 选项板 13
1.2.5 LabVIEW 菜单栏及工具条 17
1.2.6 LabVIEW 帮助 18
1.2.7 LabVIEW 虚拟仪器设计流程 20
思考题 21
第 2 章 数据类型 22
2.1 数值型 22
2.1.1 前面板控件 22
2.1.2 数值常用函数 23
2.2 布尔型 23
2.2.1 前面板控件 23
2.2.2 布尔常用函数 24
2.3 字符串 25
2.3.1 前面板控件 25
2.3.2 字符串常用函数 25
2.4 数组 26
2.4.1 前面板控件 26
2.4.2 数组常用函数 27
2.5 簇 28
2.5.1 前面板控件 29
2.5.2 簇常用函数 29
2.6 波形 29
2.6.1 波形数据30
2.6.2 波形常用函数 30
VI 虚拟仪器技术应用教程
思考题 31
第 3 章 程序结构 32
3.1 顺序结构 32
3.1.1 平铺式顺序结构 32
3.1.2 层叠式顺序结构 33
3.2 分支结构 35
3.2.1 双分支结构 35
3.2.2 多分支结构 36
3.3 循环结构 37
3.3.1 While 循环结构 37
3.3.2 For 循环结构 38
3.3.3 移位寄存器与反馈节点 39
3.4 事件结构 41
3.4.1 通知型事件结构 42
3.4.2 过滤型事件结构 44
思考题 45
第 4 章 图形显示 46
4.1 波形图表 46
4.1.1 波形图表的初始创建外观46
4.1.2 波形图表个性化设置 46
4.2 波形图 47
4.2.1 波形图的初始创建外观 48
4.2.2 波形图个性化设置 48
4.3 XY 图和 Express XY 图 50
4.3.1 XY 图51
4.3.2 Express XY 图51
4.4 强度图和强度图表 52
4.4.1 强度图52
4.4.2 强度图表53
4.5 三维图形 54
4.5.1 三维曲面图形 55
4.5.2 三维参数图形 55
4.5.3 三维线条图形 55
思考题 56
第 5 章 文件的输入输出57
5.1 文本文件 57
5.1.1 文本文件的写入 57
5.1.2 文本文件的读取 57
5.2 二进制文件 58
目 录 VII
5.2.1 二进制文件的写入 58
5.2.2 二进制文件的读取 59
5.3 电子表格文件59
5.3.1 电子表格文件的写入 59
5.3.2 电子表格文件的读取 60
5.4 数据记录文件60
5.4.1 数据记录文件的写入 60
5.4.2 数据记录文件的读取 61
5.5 波形文件 62
5.5.1 波形文件的写入 62
5.5.2 波形文件的读取 62
思考题 63
第 6 章 变量与节点64
6.1 变量 64
6.1.1 局部变量64
6.1.2 全局变量66
6.2 公式节点 67
6.2.1 公式节点的创建 67
6.2.2 公式节点实例 68
6.3 属性节点 68
6.3.1 属性节点的创建 68
6.3.2 常用属性运用 69
6.4 子 VI71
6.4.1 子 VI 的创建71
6.4.2 子 VI 的调用74
6.5 菜单设计 75
6.5.1 菜单栏菜单设计 75
6.5.2 快捷菜单设计 78
思考题 80
第 7 章 信号分析与处理81
7.1 波形和信号生成81
7.1.1 波形生成81
7.1.2 信号生成84
7.2 波形调理 86
7.2.1 数字滤波86
7.2.2 加窗 87
7.3 波形测量 88
7.3.1 时域测量88
7.3.2 频域测量89
VIII 虚拟仪器技术应用教程
7.4 信号运算 90
7.4.1 卷积 90
7.4.2 相关 91
7.4.3 缩放 91
7.5 窗 91
7.5.1 时域缩放窗 92
7.5.2 对称窗92
7.5.3 窗属性93
7.5.4 Hanning 窗 93
7.6 滤波器 93
7.6.1 Butterworth 滤波器 93
7.6.2 Chebyshev 滤波器 94
7.6.3 贝塞尔滤波器 95
7.7 谱分析 96
7.7.1 STFT 时频图96
7.7.2 幅度谱和相位谱分析 96
7.7.3 功率谱分析 97
7.8 变换 97
7.8.1 FFT 变换98
7.8.2 快速希尔伯特变换 98
思考题 98
第 8 章 数据通信 99
8.1 串行通信技术99
8.1.1 串行通信99
8.1.2 LabVIEW 串口编程99
8.2 DataSocket 技术 103
8.2.1 DataSocket 技术简介 103
8.2.2 DataSocket 技术编程 104
8.3 TCP 通信 109
8.3.1 TCP 通信简介110
8.3.2 TCP 通信编程110
思考题 116
第 9 章 虚拟仪器数据采集系统 117
9.1 虚拟仪器数据采集系统组成 117
9.1.1 数据采集（DAQ）系统组成 117
9.1.2 数据采集系统配置 117
9.2 数据采集（DAQ）设备 118
9.2.1 信号调理电路 118
9.2.2 模-数转换器（ADC）119
目 录 IX
9.2.3 计算机总线 119
9.3 DAQ 系统中的软件组件119
9.3.1 驱动软件119
9.3.2 应用软件119
9.4 使用 LabVIEW 采集模拟信号119
9.4.1 连接测量硬件 119
9.4.2 创建仿真设备 120
9.4.3 使用 DAQ 助手采集信号 120
9.4.4 使用 NI-DAQmx 采集信号 124
第 10 章 虚拟仪器常用硬件设备 125
10.1 NI ELVIS II+创新实验平台 125
10.1.1 性能简介125
10.1.2 平台测试127
10.1.3 创建任务127
10.2 NI ELVIS III 创新实验平台 127
10.2.1 性能简介127
10.2.2 平台测试129
10.2.3 创建任务129
10.3 NI myDAQ 教学平台 131
10.3.1 性能简介131
10.3.2 平台测试132
10.3.3 创建任务132
10.4 NI USB-5133 数字示波器 132
10.4.1 性能简介132
10.4.2 平台测试133
10.5 NI VB-8012 多功能一体式仪器133
10.5.1 性能简介133
10.5.2 平台
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| 內容試閱：
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本书是“十三五”江苏省高等学校重点教材，内容体系基于2018 年完成的教育部高等学校仪器类专业新工科建设项目（2018C012）成果和2017 年完成的教育部产学合作协同育人项目（201701009013）的教改研究成果。
虚拟仪器（Virtual Instrument，VI）的概念最早于20 世纪90 年代由美国NI 公司提出，主要思想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。虚拟仪器技术包括硬件、软件和系统设计等要素。虚拟仪器概念的提出引发了传统仪器领域的一场重大变革，使得计算机和网络技术与仪器技术结合起来，促进了自动化测试与控制领域的技术发展。
随着计算机、软件以及电子技术的快速发展，虚拟仪器技术的应用早已突破最初的仪器控制和数据采集的范畴，而向更加纵深的方向发展，不仅可用于构建大型的自动化测试系统，还常用于控制系统、嵌入式设计等，应用涉及电子电气、射频与通信、高端智能化设备、汽车、国防、航空航天、能源电力、生物医电、土木工程、环境工程等多个领域。
本书包含虚拟仪器的概念和基础知识、虚拟仪器数据采集系统和常用硬件设备、虚拟仪器的测控系统设计案例三大模块，在保证虚拟仪器基础知识的前提下，注重学生的工程实践训练和创新实践训练，突出应用性和实用性，融入仪器仪表学科前沿新技术和应用成果，具有一定的学术价值。本书作为一本以虚拟仪器技术应用为主的教材，对培养复合型、应用型和创新型人才具有重要的意义。本书的主要特色与创新体现在如下几个方面。
（1）优化内容，强化知识、能力和素质的综合培养。本书采用项目化设计方法，将整个理论体系进行有序分解后融入项目和模块的实现过程中。所有的项目秉承由简入深的原则，通过渐进学习、逐步提高，完善学生的知识体系。本书编写的项目具有独立性与延展性，强化了知识、能力和素质的综合培养。
（2）采用模块化结构，思路清晰，易于教学。本书共分为三大模块：第1～8 章为虚拟仪器的概念和基础知识模块，为进行虚拟仪器设计奠定基础；第9、10 章为虚拟仪器数据采集系统和常用硬件设备模块，培养和训练学生对虚拟仪器数据采集系统的设计、应用和开发能力；第11 章为虚拟仪器的测控系统设计案例模块，为学生进行测控系统、虚拟仿真实验、物联网监测平台的设计提供范例和技术支撑。
（3）贯彻“以学生为中心、以成果为导向”的新工科教学理念。本书按照工程教育认证标准、仪器类专业教学质量国家标准和新工科建设的要求，内容选取兼顾知识、能力和素质的综合培养。通过虚拟仪器应用技术的综合训练，培养学生解决测控系统与仪器复杂工程问题的能力，并能形成创新成果。
本书由淮阴工学院的张青春、白秋产担任主编，参加编写的还有淮阴工学院的周红标、南京云鼎测控技术公司的朱云云。其中，第1～6 章由白秋产编写，第7、8 章由白秋产、周红标编写，第9、10 章由张青春、朱云云编写，第11 章由张青春编写。张青春负责全书的统稿工作。本书参考文献中所列出的参考资料为编者提供了很大的帮助，在此表示诚挚的谢意。同时，对机械工业出版社的大力支持和帮助表示衷心的感谢！
由于编者水平有限，错误和不足之处在所难免，恳请各位专家和读者不吝赐教，以利于不断完善。编者邮箱：1524668968@qq.com。
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