虚拟仪器系统设计及应用

第1章 绪论

1.1 虚拟仪器概述

1.1.1 虚拟仪器的概念

1.1.2 虚拟仪器的优势

1.1.3 虚拟仪器和传统仪器的比较

1.1.4 虚拟仪器的分类

1.2 虚拟仪器系统的组成

1.2.1 高效的软件开发平台

1.2.2 测试硬件平台

1.2.3 用于集成的软硬件平台

1.3 虚拟仪器系统的应用与展望

1.3.1 虚拟仪器系统的应用现状

1.3.2 虚拟仪器系统的展望

第2章 虚拟仪器系统设计基础

第1章 绪论

1.1 虚拟仪器概述

1.1.1 虚拟仪器的概念

1.1.2 虚拟仪器的优势

1.1.3 虚拟仪器和传统仪器的比较

1.1.4 虚拟仪器的分类

1.2 虚拟仪器系统的组成

1.2.1 高效的软件开发平台

1.2.2 测试硬件平台

1.2.3 用于集成的软硬件平台

1.3 虚拟仪器系统的应用与展望

1.3.1 虚拟仪器系统的应用现状

1.3.2 虚拟仪器系统的展望

第2章 虚拟仪器系统设计基础

2.1 被测信号

2.1.1 物理现象与传感器

2.1.2 被测信号的类型

2.1.3 模拟入的类型

2.1.4 数字i／o

2.2 信号调理

2.2.1 信号调理的类型

2.2.2 信号调理的五个关键问题

2.3 测试系统的基本概念

2.3.1 信号源与测量系统

2.3.2 硬件与软件定时

2.3.3 采样速率与混叠

2.3.4 触发

2.3.5 信号分析

2.3.6 设备校准

2.4 创建一个典型的测量应用

2.4.1 i／o控件

2.4.2 多态的vi

2.4.3 vi的属性

2.4.4 创建一个典型的daq应用

2.4.5 物理通道和虚拟通道

2.4.6 测量任务

2.4.7 波形控件和数字波形控件

2.4.8 显示波形

2.5 系统设计中的抗干扰技术

2.5.1 噪声的定义

2.5.2 抑制噪声的基本原则

2.5.3 抗干扰技术总述

2.5.4 干扰的分类及其抑制措施

第3章 模拟信号的测量

3.1 电压的测量

3.1.1 直流电压的测量

3.1.2 交流电压的测量

3.1.3 温度测量

3.2 电流的测量

3.3 电阻的测量

3.3.1 two-wire测量法

3.3.2 four-wire测量法

3.3.3 应变的测量

3.4 模拟信号频率的测量

3.4.1 ni-daqvis测量模拟信号的频率

3.4.2 通过仪器测量频率

3.4.3 通过滤波测量频率

第4章 模拟信号的输出

4.1 电压信号产生概述

4.1.1 直流信号的产生

4.1.2 交流信号的产生

4.2 对模拟输出信号的连接

4.2.1 使用ni-daqmxvis输出电压

4.2.2 电压输出所用的仪器

第5章 数字信号的输入输出

5.1 数字信号生成

5.1.1 开关量输出

5.1.2 pwm输出

5.2 数字信号的测量

5.2.1 计数器／定时器概述

5.2.2 数字信号脉宽的测量

5.3 双计数器／定时器测量方法

5.3.1 双计数器／定时器测量较高频率

5.3.2 双计数器／定时器用于大量程计数

第6章 数学计算与信号处理

6.1 数学计算

6.1.1 公式计算

6.1.2 微积分及常微分方程计算

6.1.3 曲线拟合

6.1.4 概率与统计

6.1.5 线性代数计算

6.2 信号产生、监测与处理

6.2.1 信号产生

6.2.2 波形监视

6.2.3 波形测量

6.3 信号处理

6.3.1 信号处理

6.3.2 数字滤波器与窗函数

6.3.3 波形调理

第7章 测试文件保存与报告生成

7.1 测试文件的存储

7.1.1 文本文件

7.1.2 二进制文件

7.1.3 数据记录文件

7.2 文件i／o的操作节点分类

7.2.1 文件i／o的普通操作节点

7.2.2 文件i／o的底层和高级操作节点

7.3 特殊的数据记录格式

7.3.1 波形文件的操作

7.3.2 测量数据文件

7.3.3 标准测试格式文件与tdm

7.4 用数据库保存测试数据

7.5 生成测试报告

7.5.1 利用msoffice生成报告

7.5.2 html格式的报告

第8章 仪器控制，

8.1 仪器控制概述

8.1.1 仪器的驱动

8.1.2 仪器驱动的类型

8.2 通信仪器软件框架visa

8.2.1 gpib仪器的控制

8.2.2 rs-232仪器的控制

8.3 仪器控制的程序设计

8.3.1 仪器通信的验证

8.3.2 仪器驱动的输入输出

8.3.3 编写visa应用

8.3.4 仪器数据与指令的控制技术

第9章 分布式测试系统设计

9.1 工业现场总线与分布式i／o概述

9.1.1 工业现场总线

9.1.2 分布式i／o

9.2 can总线

9.2.1 can的基本特点

9.2.2 can的基本程序设计

9.3 测试系统中的无线通信

9.3.1 无线通信协议概述

9.3.2 蓝牙协议概述

9.3.3 wi-fi协议概述

9.3.4 zigbee协议概述

9.3.5 rfid协议概述

9.4 compactfieldpoint采集模块

9.5 compactdaq系统

9.6 lan在虚拟仪器中的应用

9.7 串口在虚拟仪器中的应用

第10章 虚拟仪器系统的应用与开发

10.1 虚拟仪器系统的应用

10.1.1 在通信领域的应用

10.1.2 在汽车领域的应用

10.1.3 在新能源领域的应用

10.1.4 在其他领域的应用

10.2 开发虚拟仪器系统的一般原则

10.2.1 开发步骤

10.2.2 ui的设计原则

10.3 应用实例

参考文献

本书以虚拟仪器系统设计为主要内容，从如何设计一个完整的系统角度出发，介绍虚拟仪器系统设计的主要思想、各类信号的测试原理和虚拟仪器应用中的一些最新技术。本书共10章，共分两大部分：第一部分（第1章至第5章）介绍虚拟仪器的基本概念和虚拟仪器系统基础知识，重点介绍数据采集，包括模拟信号及数字信号测量的基本方法；第二部分（第6章至第10章）系统介绍在数据分析处理、仪器控制（gpib、visa和串口等）、无线测量和分布式测量等方面的基础，并在最后一章通过实际应用加以综合。本书编排结构合理，循序渐进，运用大量实例阐述概念和系统设计难点，突出系统性和实用性。本书可作为大专院校测控技术与仪器和电子信息等相关专业的教材或教学参考书，也可作为实验室技术人员和工程技术人员开发现代测试系统的参考书。