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第1章 虚拟仪器与数据采集概述 1

1.1 虚拟仪器概述 1

1.1.1 虚拟仪器介绍 1

1.1.2 虚拟仪器的基本工作原理与组成 2

1.1.3 虚拟仪器的特点 2

1.2 虚拟仪器软件 3

1.2.1 LabVIEW介绍 4

1.2.2 LabVIEW程序的基本构成 4

1.3 虚拟仪器的体系结构 6

1.4 数据采集技术 7

1.4.1 数据采集系统的基本组成 7

1.4.2 虚拟仪器的数据采集功能 8

1.5 虚拟仪器的应用与发展趋势 11

1.5.1 虚拟仪器的产生与发展 11

1.5.2 虚拟仪器的应用 12

第2章 LabVIEW程序设计基础 14

2.1 LabVIEW程序设计引导 14

2.1.1 项目浏览器 14

2.1.2 VI的组成部分 16

2.1.3 控件选板、函数选板和工具选板 17

2.1.4 数据流 20

2.1.5 创建一个简单的VI 21

2.1.6 程序调试 22

2.2 LabVIEW数据类型 23

2.2.1 基本数据类型 23

2.2.2 数组与簇 28

2.3 LabVIEW程序结构 30

2.3.1 顺序结构 30

2.3.2 While循环 32

2.3.3 For循环 34

2.3.4 移位寄存器 34

2.3.5 反馈节点 37

2.3.6 条件分支结构 37

2.3.7 事件结构 40

2.3.8 公式节点 44

2.4 模块化应用程序开发 44

2.4.1 模块化概述 44

2.4.2 创建子VI 45

2.4.3 调用子VI 47

第3章 基于LabVIEW的数据采集 48

3.1 数据采集的基本原理 48

3.1.1 概述 48

3.1.2 数据采集系统的组成 49

3.1.3 数据采集的信号类型 53

3.1.4 数据采集的基本原理 56

3.1.5 测量系统分类 57

3.2 数据采集硬件 60

3.2.1 数据采集硬件概述 60

3.2.2 数据采集硬件配置 62

3.2.3 数据采集硬件的主要性能指标 63

3.3 LabVIEW DAQ 65

3.3.1 LabVIEW DAQ的安装与配置 65

3.3.2 DAQ助手 70

3.3.3 DAQmx编程 73

3.4 测量模拟输入 78

3.5 产生模拟输出 82

3.6 数字输入／输出 84

3.7 测量数据的图形显示 86

3.7.1 波形图 87

3.7.2 波形图表 89

3.7.3 XY图 92

3.7.4 Express XY图 93

3.7.5 强度图 94

3.7.6 数字波形图 95

3.8 测量数据存储 95

3.8.1 数据存储的时机 95

3.8.2 文件I/O 96

第4章 仪器控制 102

4.1 概述 102

4.1.1 仪器的发展 102

4.1.2 仪器控制系统 102

4.1.3 总线 104

4.2 GPIB 105

4.2.1 GPIB系统组成 106

4.2.2 基于GPIB总线的虚拟仪器 106

4.3 VXI 107

4.3.1 VXI技术的发展 108

4.3.2 VXI技术特征 108

4.3.3 VXI系统组成 109

4.3.4 VXI总线规范简介 110

4.4 PXI 111

4.4.1 PXI概述 111

4.4.2 PXI硬件架构 112

4.4.3 PXI外部设备 112

4.5 仪器驱动程序 113

4.5.1 概述 113

4.5.2 串口通信 114

4.5.3 VISA 115

4.5.4 IVI 119

第5章 LabVIEW应用程序框架和设计模式 123

5.1 程序设计模式 123

5.2 状态机设计模式 123

5.2.1 顺序型状态机 124

5.2.2 标准状态机 126

5.2.3 消息队列型状态机模式 131

5.2.4 用户界面事件模式 136

5.2.5 状态机和事件结构的结合 141

5.3 LabVIEW程序的动态调用 149

5.4 生产者／消费者设计模式 152

5.4.1 主／从设计模式 152

5.4.2 队列（queue） 153

5.4.3 生产者／消费者设计模式 154

第6章 基于LabVIEW的物流包装材料无害化加工数据采集系统 158

6.1 项目背景 158

6.2 无害化生产过程及数据采集实验条件的准备 159

6.2.1 聚合物制品的生产过程及常用发泡材料 159

6.2.2 发泡材料生产面临的问题 164

6.2.3 发泡材料生产的无害化工艺及技术关键 165

6.2.4 无害化发泡实验用注塑设备与工艺 166

6.2.5 实验硬件条件的准备 168

6.3 数据采集系统设计 169

6.3.1 数据采集方案设计 170

6.3.2 采集系统硬件设计 170

6.3.3 物流包装材料无害化生产过程数据采集系统软件设计 171

6.4 无害化注塑发泡过程的数据采集实验 183

6.4.1 实验设计 183

6.4.2 实验与实验结果 185

6.4.3 对过程工艺参数的初步分析 188

参考文献 191