虚拟仪器系统设计与程序开发

　　《虚拟仪器系统设计与程序开发》共分3篇，第一篇（第1～3章）通过对数据采集技术和虚拟仪器硬件技术等的讲解，使读者初步具备硬件选型能力，了解虚拟仪器的设计与开发方法。第2篇（第4～6章）以LabVIEW2014版本为对象，讲述虚拟仪器的图形化开发技术，使读者掌握虚拟仪器的基本开发、编程技术及系统的软硬件集成技术，具备初步的虚拟仪器开发能力。第3篇（第7～8章）通过两个典型的机械设备测控虚拟仪器系统的开发案例，使读者能举一反三，能应用虚拟仪器技术开发各种测控仪器及工程应用系统。《虚拟仪器系统设计与程序开发》可作为军队及地方高等工科院校机械工程类、近机类各专业和军事装备学、测控技术与仪器专业本科生、研究生虚拟仪器课程教材或教学参考书，也可供工程技术人员或装备保障人员在开发机械装备测控系统、故障检测与诊断系统的时阅读参考。

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第1篇 虚拟仪器硬件技术
第1章 虚拟仪器技术概述
1．1 仪器技术发展概况
1．2 虚拟仪器的基本概念
1．3 虚拟仪器的组成
1．4 虚拟仪器的特点
1．5 虚拟仪器的应用
第2章 数据采集技术
2．1 数据采集概述
2．2 采样定理
2．3 数据采集系统的基本构成
2．3．1 传感器
2．3．2 信号调理
2．3．3 数据采集硬件
2．3．4 计算机系统
2．3．5 软件
2．4 数据采集的性能指标
2．4．1 系统分辨率
2．4．2 系统精度
2．4．3 采样率
2．4．4 动态范围
2．4．5 非线性失真（也称谐波失真）
2．5 数据采集的信号类型
2．5．1 数字信号
2．5．2 模拟信号
2．6 测量系统的连接方式
2．6．1 测量类型和信号源
2．6．2 测量系统的选择
2．6．3 触发
2．6．4 采样注意事项
2．7 常见传感器及信号调理
2．7．1 电阻
2．7．2 基于电桥的传感器
2．7．3 编码器
2．7．4 压电集成电路（IEPE）
2．7．5 温度传感器
2．7．6 LVDT
2．7．7 RVDT
2．7．8 传感器电子数据表格（TEDS）
2．7．9 信号调理
第3章 虚拟仪器硬件技术
3．1 虚拟仪器硬件简介
3．1．1 PC-DAQ系统
3．1．2 GPIB系统
3．1．3 USB系统
3．1．4 PCI总线系统
3．1．5 以太网／LAN／LXI
3．2 基于数据采集卡的虚拟仪器
3．2．1 虚拟仪器数据采集系统的组成
3．2．2 数据采集卡参数与特点
3．2．3 数据采集卡选型
3．2．4 数据采集系统集成
3．3 PXI总线硬件
3．3．1 PXI总线技术
3．3．2 PXI产品简介
3．3．3 PXI仪器系统的组建
3．3．4 PXI系统应用中需要注意的问题
3．3．5 PXI系统的应用
3．4 可重新配置的控制和采集系统CompactRIO
3．4．1 CompactRIO的组成简介
3．4．2 CompactRIO的系统配置
3．4．3 CompactRIO的特点
3．4．4 CompactRIO系统的构建
3．5 便携式数据采集平台CompactDAQ
3．5．1 NI CompactDAQ技术
3．5．2 NI CompactDAQ系统构建
3．6 GPIB、串口、VXI、以太网和LXI总线仪器
3．6．1 GPIB总线
3．6．2 串行接口
3．6．3 VXI总线
3．6．4 以太网
3．6．5 LXI总线
3．7 仪器控制的软件规范
3．7．1 虚拟仪器软件体系结构组成
3．7．2 可编程仪器标准命令SCPI
3．7．3 虚拟仪器软件架构VISA
第4章 虚拟仪器设计与开发
4．1 虚拟仪器设计原则
4．1．1 总体设计原则
4．1．2 硬件设计的基本原则
4．1．3 软件设计的基本原则
4．2 虚拟仪器设计要素
4．2．1 系统定义
4．2．2 软件原型
4．2．3 文档管理
4．3 虚拟仪器总体设计过程
4．3．1 测试需求分析及虚拟仪器类型确定
4．3．2 虚拟仪器硬件结构设计
4．3．3 虚拟仪器软件结构设计
4．3．4 详细设计
4．3．5 程序编码
4．3．6 系统测试
4．3．7 系统维护
4．4 虚拟仪器硬件选型
4．4．1 信号调理模块的选择
4．4．2 计算机总线的选择
4．4．3 主控计算机的选型
4．4．4 虚拟仪器设备驱动
4．5 虚拟仪器软件开发环境的选择
4．5．1 虚拟仪器的软件开发环境
4．5．2 虚拟仪器的软件设计
第2篇 虚拟仪器的软件开发环境与软件设计
第5章 LabVIEW开发环境与软件设计
5．1 LabVIEW基础
5．1．1 LabVIEW的项目
5．1．2 LabVIEW的构成
5．1．3 LabVIEW的编程环境
5．1．4 LabVIEW文件系统的构成
5．2 LabVIEW程序前面板设计
5．2．1 前面板控件
5．2．2 配置前面板对象
5．2．3 配置前面板
5．2．4 添加标签
5．2．5 文本特性
5．2．6 设计用户界面
5．3 LabVIEW框图程序设计
5．3．1 程序框图对象
5．3．2 函数概述
5．3．3 Express VI
5．3．4 使用连线连接程序框图各对象
5．3．5 程序框图数据流
5．3．6 设计程序框图
5．4 LabVIEW数据类型
5．4．1 数值型
5．4．2 字符串型
5．4．3 布尔型
5．4．4 下拉列表与枚举型
5．4．5 数组与簇
5．4．6 局部变量和全局变量
5．5 LabVIEW程序结构设计
5．5．1 For循环和While循环结构
5．5．2 条件结构
5．5．3 顺序结构
5．5．4 事件结构
5．5．5 定时结构
5．5．6 其他结构
5．6 文件I／O应用
5．6．1 文件I／／0基础
5．6．2 LabVIEW文件类型
第6章 LabVIEW高级编程
6．1 菜单设计
6．1．1 运行时菜单
6．1．2 菜单选择处理
6．1．3 运行模式下的快捷菜单
6．2 Office系列操作
6．2．1 LabVIEW Office报告生成工具包
6．2．2 Word文档的操作
6．2．3 Excel文档的操作
6．2．4 使用普通VI生成报告
6．3 数据库操作
6．3．1 LabVIEW与数据库的连接
6．3．2 数据库基本操作
6．4 采集与测量
6．4．1 测量系统概述
6．4．2 NI-DAQmx的应用设置
6．4．3 NI-DAQmx数据采集节点与属性节点
6．4．4 利用DAQmx函数构建数据采集应用
6．5 模块化应用程序开发
6．5．1 项目规划和设计
6．5．2 创建与调用子vI
6．6 LabVIEW中的数据通信
6．6．1 TCP与UDP通信
6．6．2 DataSocket技术
6．6．3 通过Web服务器远程查看和控制前面板
6．6．4 通过LabVIEW连接OPC系统
6．6．5 通过共享变量发布最新的值
6．7 生成和发布应用程序
6．7．1 开发和发布应用程序
6．7．2 部署安装程序至Windows嵌入式标准终端
第3篇 虚拟仪器系统开发案例
第7章 某型冲击桥维修实训台操控系统开发
7．1 维修实训台操控系统总体设计
7．1．1 操控系统功能设计
7．1．2 操控系统结构设计
7．2 主控盒模拟操控平台的设计
7．2．1 模拟量传感器的选型
7．2．2 信号调理电路
7．2．3 数据采集电路设计
7．2．4 CPU控制电路设计
7．2．5 通信接口电路设计
7．2．6 主控板驱动程序开发
7．3 作业显示终端系统开发
7．3．1 作业显示终端软件系统功能模块构成
7．3．2 主操作界面设计
7．3．3 作业功能模块开发
7．3．4 其他功能模块开发
7．3．5 项目的生成与程序打包
第8章 挖掘机故障检测诊断系统开发
8．1 故障检测诊断系统的总体组成
8．1．1 系统组成
8．1．2 工作原理
8．2 故障检测诊断系统硬件设计
8．2．1 控制计算机硬件
8．2．2 适配器硬件
8．2．3 通信协议
8．3 故障检测诊断系统软件开发
8．3．1 软件总体结构设计
8．3．2 主界面程序的开发
8．3．3 故障现象检测程序模块开发
8．3．4 自主检测程序模块开发
参考文献