虛擬儀器包括哪些技術

A. 什麼叫虛擬儀器

根據概念創建者美國國家儀器公司（National Instruments）的定義，虛擬儀器（英語：Virtual instrumentation）技術就是利用高性能的模塊化硬體，結合高效靈活的軟體來完成各種測試、測量和自動化的應用。靈活高效的軟體能幫助您創建完全自定義的用戶界面，模塊化的硬體能方便地提供全方位的系統集成，標準的軟硬體平台能滿足對同步和定時應用的需求。只有同時擁有高效的軟體、模塊化I/O硬體和用於集成的軟硬體平台這三大組成部分，才能充分發揮虛擬儀器技術性能高、擴展性強、開發時間少，以及出色 的集成這四大優勢。

虛擬儀器更多是注重在軟體方面，通過測控軟體，可以採集儀器的數據，進行分析處理和顯示等，充分利用計算機的強大計算功能。當前虛擬儀器軟體發展方向是配置化、低代碼化，典型的代表國外有LabView、PathWave，國內有格西測控大師等。

B. 什麼是虛擬儀器虛擬儀器有哪些優勢

虛擬儀器是依靠VXI、PXI等標准匯流排採用驅動器使計算機有控制物理儀器設備的能力。虛擬儀器代表著從傳統硬體為主的測試系統到以軟體為中心的測試系統的根本性轉變。

計算機在測試和自動化領域中的應用，導致了儀器「驅動器」概念的誕生，驅動器又稱驅動程序。儀器驅動器是介於計算機與儀器硬體設備之間的軟體中間層，由函數庫、實用程序、工具套件等組成，是一系列軟體代碼模塊的統稱。它駐留在計算機中，是連接計算機和儀器的橋梁和紐帶。

優勢：

一、性能高

虛擬儀器技術是在PC技術的基礎上發展起來的，所以完全「繼承」了以現成即用的PC技術為主導的最新商業技術的優點，包括功能超卓的處理器和文件I/O，使您在數據高速導入磁碟的同時就能實時地進行復雜的分析。此外，不斷發展的網際網路和越來越快的計算機網路使得虛擬儀器技術展現其更強大的優勢。

二、擴展性強

NI的軟硬體工具使得工程師和科學家們不再圈囿於當前的技術中。得益於NI軟體的靈活性，只需更新您的計算機或測量硬體，就能以最少的硬體投資和極少的、甚至無需軟體上的升級即可改進您的整個系統。在利用最新科技的時候，您可以把它們集成到現有的測量設備，最終以較少的成本加速產品上市的時間。

三、開發時間少

在驅動和應用兩個層面上，NI高效的軟體構架能與計算機、儀器儀表和通訊方面的最新技術結合在一起。NI設計這一軟體構架的初衷就是為了方便用戶的操作，同時還提供了靈活性和強大的功能，使您輕松地配置、創建、發布、維護和修改高性能、低成本的測量和控制解決方案。

相關內容解釋：

虛擬儀器技術(Virtual instrument)就是利用高性能的模塊化硬體，結合高效靈活的軟體來完成各種測試、測量和自動化的應用。自1986年問世以來，世界各國的工程師和科學家們都已將NI LabVIEW圖形化開發工具用於產品設計周期的各個環節，從而改善了產品質量、縮短了產品投放市場的時間，並提高了產品開發和生產效率。

使用集成化的虛擬儀器環境與現實世界的信號相連，分析數據以獲取實用信息，共享信息成果，有助於在較大范圍內提高生產效率。虛擬儀器提供的各種工具能滿足我們任何項目需要。

C. 簡述虛擬儀器技術及LabVIEW編程課程的認識和理解

虛擬儀器--軟體就是儀器
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一、引言
當前多媒體計算機、信息高速公路和計算機網路是計算機信息科學的三個重要發展方向。它們相互聯系、相互促進、共同發展，已經滲透到人們日常工作、生活、學習、娛樂的各個方面，逐步地由辦公室、實驗室走向家庭。
虛擬現實是多媒體計算機的一個重要應用領域，多媒體技術是虛擬現實的技術基礎。虛擬現實（Virtual Reality）是利用多媒體計算機技術生成的一個具有逼真的視覺、聽覺、觸覺及嗅覺的模擬現實環境。用戶可以用人的自然技能對這一虛擬的現實進行交互體驗，而用戶體驗到的結果－－該虛擬現實的反應與用戶在相應的真實現實中的體驗結果相似或完全相同。虛擬現實的概念包括如下三個層次的含義：
1、虛擬現實是利用計算機技術而生成的逼真的實體，人們對該實體具有真實的三維視覺、立體聽覺、質感的觸覺和嗅覺。
2、人們可以通過自然技能與虛擬現實進行對話，即人的頭、眼、四肢等的各種動作在虛擬現實中的反應具有真實感。
3、虛擬現實技術往往要藉助一些三維感測設備來完成交互動作，如頭盔式立體顯示器、數據手套、數據衣服、三維操縱器等。
虛擬現實技術雖然現在還處於初級階段，但已在科學可視化、CAD、飛行器／汽車／外科手術、虛擬儀器等的操作模擬等方面得到了應用。已經在航空航天、國防軍事、生物醫學、教育培訓、娛樂游戲、旅遊等領域顯示出廣闊的應用前景。
虛擬儀器(Virtual Instrument--VI)是虛擬現實在儀器儀表領域中的一個重要應用，目前已在國際上悄然興起。虛擬儀器是以多媒體計算機作為基礎，使用圖形界面編程技術，模擬實際儀器的面板、功能和操作，從而生成完成各種任務的專用儀器。

由於科學技術的高度發展，導致了各種功能強大、越來越復雜的儀器不斷涌現，其中很多儀器都以計算機作為基礎，出現了儀器計算機化的趨勢，其主要表現為：

1、硬體與計算機的介面標准化
2、硬體軟體化
3、軟體模塊化
4、模塊控制項化
5、系統集成化
6、程序設計圖形化
7、科學計算可視化
8、硬體介面軟體驅動化

由於計算機軟、硬體技術的不斷發展，加之實際應用的需要，使人們對虛擬儀器的興趣越來越濃厚，研製虛擬儀器也成為了現實的可能。研製虛擬儀器主要源於以下目的：

1、節省儀器開發的時間和經費
2、充分利用計算機數據處理和分析的功能
3、統一儀器的用戶界面
4、增強儀器的功能和適用范圍
5、集成儀器的需要
6、使儀器容易擴展

虛擬儀器主要由以下幾部分組成：

1、界面控制項庫
2、數據輸入、輸出
3、數據處理方法庫
4、數據表示庫
5、數據存儲與管理
6、任意信號發生
7、圖形界面編程環境

界面控制項庫中包括一些常用儀器的面板部件，如指示器、計量表、發光二極體、按鈕、轉盤、刻度盤、滑動條等，每個控制項都帶有可編程的函數與屬性。
數據輸入與輸出是指從外部設備獲取數據進入計算機或從計算機輸出數據去控制外部設備，需要建立與數據採集板、串並口、以及其他標准化介面（IEEE-488、GPIB、RS-232、RS-422、SCSI、VXI等）通信的驅動軟體，從而擴展儀器的適用
范圍與應用領域。
數據處理方法庫中集中了許多數據處理方法，如FFT計算、濾波、建模、參數估計等，並提供這些處理方法的編程介面，只需把這些方法簡單的組合即可完成各種復雜的任務。
數據表示是指用一定的方式來顯示數據和處理結果，其中包括數字顯示、曲線顯示、直方圖、散點圖、二維圖形、三維網格圖形、三維填充圖形、四維圖形、圖象乃至動態圖形或圖象等，使得數據表示十分直觀，易於理解。
數據存儲與管理主要是指提供數據存儲的格式、數據查詢方法、數據瀏覽方法等。
信號產生是指根據需要產生任意信號，其中一些標准信號可以用於儀器測試和自檢之用。
圖形編程環境是指用戶可以任意組合控制項與方法，將其聯接成一個整體，形成專用儀器的工具。利用虛擬儀器用戶可以象搭積木一樣很快生成所需要的各種儀器。

二、現有虛擬儀器與集成環境舉例

1、MATLAB：高性能數值計算和數據分析軟體

MATLAB是由美國Mathworks公司研製的高性能數值計算和數據分析軟體。它已經成為工程和科學研究的工業標准，它具有獨特的用戶交互界面、復雜的數值計算、強大的數據分析、靈活的科學圖形、快速的計算、方便的擴展等特點，是高產和創造性科學研究的首選軟體。
MATLAB的基本功能有：
※ 矩陣運算
※ 矩陣分解
※ 矩陣特徵值與特徵向量計算
※ 信號卷積
※ 譜估計
※ 復數運算
※ 一維和二維FFT
※ 濾波器設計與濾波
※ 曲線擬合
※ 三次樣條擬合
※ 貝賽爾函數
※ 非線性優化
※ 線性方程組求解
※ 微分方程

MATLAB包括的工具箱有：

※ 數字信號處理工具箱
※ 控制系統設計工具箱
※ 系統辨識工具箱
※ 自擴展工具箱

MATLAB包括的繪圖函數：

※ 直方圖
※ 散點圖
※ 曲線圖
※ 三維網格圖
※ 三維填充圖
※ 等值線圖
※ 極坐標圖形
※ X－Y繪圖
※ 圖象顯示

2、DADiSP：科學家和工程師的數據分析與圖形軟體

DADiSP軟體由美國DSP Development Corporation公司研製，主要作為科學家和工程師用於數據分析和圖形顯示工具。它包括以下功能：

※ 矩陣運算
※ 特徵向量與特徵值計算
※ 一維、二維FFT與卷積
※ 二維、三維、四維圖形顯示
※ 醫學圖象處理
※ 衛星遙感圖象處理
※ 地震信號處理
※ 統計分析與處理
※ 實驗設計
※ 假設檢驗
※ 濾波器設計
※ 聲納雷達信號處理
※ 語音與通信信號處理
※ 振動分析

3、MP100：醫學信號採集與處理系統

MP100是由美國BIOPAC System公司研製的醫學信號採集與處理系統，它與AcqKnowledge軟體一起運行，提供靈活的、易於使用的模塊化系統，使您能隨心所欲的完成數據採集和分析任務。AcqKnowledge是一個功能強大、十分靈活的軟體包，它使用下拉式菜單和對話框，無需學習另外的編程語言，就可以設計出復雜的數據採集、模擬、觸發和分析系統。主要包括實時數據記錄、分析和濾波，離線數據分析與處理，數據的各種圖形表示等功能。該系統可以與虛擬儀器LabVIEW聯接，提供可視化圖形編程環境。它的主要應用領域有：

※ 運動生理學
※ 肌電信號記錄
※ 心信電記錄與分析
※ 腦電記錄與分析
※ 誘發電位記錄與分析
※ 眼震電圖和眼球運動分析
※ 神經傳導分析
※ 精神生理學
※ 葯理學
※ 遙測監護

4、LabVIEW：圖形編程虛擬儀器

LabVIEW是美國National Instrument Corporation公司研製的圖形編程虛擬儀器系統。主要包括數據採集、控制、數據分、數據表示等功能，它提供一種新穎的編程方法，即以圖形方式組裝軟體模塊，生成專用儀器。LabVIEW由面板、流程方框圖、圖標/連接器組成，其中面板是用戶界面，流程方框圖是虛擬儀器源代碼，圖標/連接器是調用介面(Calling Interface)。流程方框圖包括輸入/輸出（I/O）部件、計算部件和子VI部件，它們用圖標和數據流的連線表示；I/O部件直接與數據採集板、GPIB板、或其他外部物理儀器通信；計算部件完成數學或其他運算與操作；子VI部件調用其他虛擬儀器。

5、LabWINDOWS/CVI：C語言編程的虛擬儀器

LabWINDOWS的功能與LabVIEW相似，且由同一家公司研製，不同之處是它可用C語言對虛擬儀器進行編程。

6、LabLinc V：模塊化的虛擬儀器系統

LabLinc V由美國COULBOURN INSTRUMENTS公司研製的模塊化虛擬儀器系統，它由基本單元、信號採集與處理、控制等模塊組成，主要應用於生理學、生物醫學和生物力學等領域中的數據採集、實時顯示和過程式控制制等。

7、HyperSignal：可視化信號處理系統設計

HyperSignal由美國Hyperception公司研製的可視化信號處理系統設計軟體，它使信號處理系統設計的過程可視化，同時使信號處理結果可視化。

8、Model900：靈活的數據採集與波形產生系統

Model900由美國Applied Signal Technology公司研製，提供高速大容量數據採集、波形產生等功能，使用虛擬儀器環境以節省開發時間和資金。

9、DASP：大容量數據自動採集與處理分析軟體

DASP由東方振動和雜訊技術研究所研製，主要用於科學實驗數據記錄與分析，多功能信號採集與分析，自動化數據採集、顯示、讀數、計算、分析、存儲、列印、繪圖等。

10、LabDoc：集成儀器軟體包

LabDoc由日本康泰克電子技術有限公司研製，它具有多種測量儀器功能，通過圖形用戶界面和在線幫助，能提供容易操作的儀器畫面。可以應用於實驗室、生產線檢查、教育與培訓等領域，主要測試功能有：

※ 數字濾波
※ 脈沖發生
※ 函數發生
※ 波形發生
※ 調諧信號發生
※ FFT分析
※ 頻率計

以上我們列舉了十種目前比較流行的虛擬儀器和集成環境系統，其中以美國在這方面的工作最為出色，而我國在這方面才剛剛起步，尚未見到完整的虛擬儀器系統。由以上列舉的例子可以看出，虛擬儀器具備如下特點：

※ 涉及較深奧的數值計算方法
※ 集成了信號處理與過程式控制制演算法
※ 軟、硬體模塊互相獨立
※ 具備二次開發的集成編程環境
※ 是多學科交叉、滲透的產物

三、虛擬醫學信號處理儀器

醫學信號范圍十分廣泛，其中常見的醫學信號有心電、腦電、誘發電位、肌電、眼電、胃電、神經脈沖電位、血壓、脈搏波、呼吸波、溫度等信號，它們特點各
不相同，有各自的頻帶、幅度范圍、干擾來源等，因而使得醫學信號處理變得十分復雜。
無論哪種醫學信號儀器，幾乎都涉及到信號放大、採集、分析、處理、濾波等共同的任務，同時不同的信號又具有各自特殊的處理方法，這些共同性和特異性的有機結合，形成集成環境是虛擬儀器的基礎。
由於多參數臨床監護和綜合診斷的需要，醫學信號的採集處理儀器呈現出集成化的趨勢，人們從研製單一功能的醫學信號儀器轉向研製多功能集成化儀器，然而這種集成化並非單功能儀的堆積組合，而是從不同單功能儀器中找出共同點和不同點，形成軟、硬體模塊，將醫學信號處理儀器計算機化，構成醫學信號處理儀器開發環境，即虛擬儀器。
虛擬醫學信號處理儀器是一個頗具具前景的領域，許多醫療儀器公司都看好這一市場前景，投入大量的人力、物力和財力來從事這方面的研究與開發，前面提到的MP100醫學數據採集系統和LabLinc V模塊化虛擬儀器就是其中的傑出代表。
虛擬醫學信號處理儀是開發生產各種醫學信號儀的工具。對於開發者而言，就可以象搭積木似的很快生成專用儀器，節省大量的開發時間和資金；對於用戶而言，可以少花錢，多買儀器。虛擬醫學信號處理儀器為集成化多功能儀器的開發奠定了基礎，而且可以把最新研究成果盡快的應用到儀器中來。另外，虛擬醫學信號處理儀器可以用於對未知信號和信號未知特性的研究，達到快出成果、多出成果的目的。實際上，虛擬醫學信號處理儀器也對當前遠程醫療、醫學電子圖書等熱門研究領域將起到推波助瀾的作用。

四、虛擬儀器相關技術

1、數值計算

在虛擬儀器中，需要提供靈活的數據處理方法，這些方法可根據實際需要由用戶通過編程來實現，為了簡化編程的復雜程度和節省大量的開發時間，在虛擬儀器中應當盡可能多的提供各種數值計算程序，這些數值計算主要有以下幾大方面：

※ 矩陣運算（加、減、乘、逆、轉置)
※ 特徵值與特徵向量計算
※ 矩陣分解
※ 一元、二元插值
※ 數值積分和微分
※ 線性代數方程求解
※ 非線性方程求解
※ 擬合與逼近
※ 特殊函數
※ 回歸與統計

2、數字信號處理

在復雜的儀器中，數字信號處理佔有重要的地位，因而在虛擬儀器中集成各種數字信號處理方法十分必要，數字信號處理方法可分為幾大類：

※ 信號預處理
※ 濾波器設計與濾波
※ 經典譜估計
※ 現代譜估計
※ 相關與卷積
※ 離散變換
※ 數字特徵計算
※ 常用信號發生
※ 信號建模
※ 數據壓縮

3、計算機圖形、圖象學

圖形和圖象是復雜儀器中大量數據的直觀表示，例如靜態和動態腦電地形圖，物體表面溫度分布圖，電磁場分布圖等，它可把原本十分抽象的數據轉換成人們易於理解的直觀表示；另外，數據及其分析結果人們也習慣於用曲線、直方圖、三維圖形、等高線圖等來表示。所以在虛擬儀器中，建立這些數據的圖形、圖象表示模塊是十分必要的。

4、科學計算可視化

前面提到，復雜大量數據的圖形、圖象表示在虛擬儀器中十分重要，然而由數據到圖形的映射並不是簡單的事情，這就是近年來發展起來的科學計算可視化的研究課題。
科學計算可視化的根本目的是把由實驗或數值計算獲得的大量數據轉換成人的視覺可以感受到的計算機圖象。利用圖象把大量抽象的數據有機的組織到一起，從而形象、生動地展示數據所表示的內容以及它們之間的相互關系，幫助人們直接把握復雜的全局，更好地發現和認識規律，擺脫復雜大量抽象數據的困惑。虛擬儀器中科學計算可視化的引入，將給人們展示出儀器的無限魅力，使儀器具備處理和分析大量復雜數據的能力。

5、面向對象的可視化編程

虛擬儀器是一個集成編程環境，用它人們可以很快地生成自己所需要的復雜儀器。所以虛擬儀器既要可編程又要操作簡單，因而人們把面向對象的可視化圖形編程技術引入到虛擬儀器中來。在虛擬儀器中集成了許多功能強大的部件，這些部件用直觀的計算機圖形表示，每個部件都有相應的可控屬性、操作和函數，人們只需把這些部件在計算機屏幕上布置好，設置好相應的屬性，以及它與其他部件的連接關系，即可生成構成相應功能的儀器。

五、小結

虛擬儀器是當前國內外剛剛起步的研究領域，許多高技術公司和研究所都看好這一市場應用前景，紛紛投入大量的人力、物力和財力，加緊開發與研究。虛擬儀器是多媒體計算機的一個重要應用領域，是多學科交叉、滲透的產物，其中濃縮了許多高、精、尖的科學技術。虛擬儀器不是儀器卻高於儀器，它大大縮短了新型儀器的開發周期，節省了儀器開發的費用，它不僅是開發儀器的工具，而且也是進行科學研究的有力手段。虛擬儀器是儀器計算機化的產物，是集成化儀器的基礎，是儀器行業的一場革命，它的研製與開發具有深遠的意義。

D. Labview是干什麼的…能做些什麼用說具體點…謝了

LabVIEW軟體是NI設計平台的核心，主要用途用途：

1、測試測量，LabVIEW最初就是為測試測量而設計的，因而測試測量也就是現在LabVIEW最廣泛的應用領域。經過多年的發展，LABVIEW在測試測量領域獲得了廣泛的承認。至今，大多數主流的測試儀器、數據採集設備都擁有專門的LabVIEW驅動程序，使用LabVIEW可以非常便捷的控制這些硬體設備。

2、程序控制，LabVIEW擁有專門用於控制領域的模塊—LabVIEWDSC。除此之外，工業控制領域常用的設備、數據線等通常也都帶有相應的LabVIEW驅動程序。使用LabVIEW可以十分方便的編制控製程序。

3、模擬，LabVIEW的模擬功能也十分強大，包含了多種多樣的數學運算函數，特別適合進行模擬、模擬、原型設計等工作。在設計機電設備之前，可以先在計算機上用LabVIEW搭建模擬原型，驗證設計的合理性。

4、開發速度快，完成具有相似功能的大型應用軟體，熟練的LabVIEW程序員所需的開發時間，要遠遠短於C語言，因此，從項目設計周期考慮，可採用LabVIEW縮短開發時間。

(4)虛擬儀器包括哪些技術擴展閱讀：

虛擬儀器技術就是利用高性能的模塊化硬體，結合高效靈活的軟體來完成各種測試、測量和自動化的應用。靈活高效的軟體能幫助您創建完全自定義的用戶界面，模塊化的硬體能方便地提供全方位的系統集成，標準的軟硬體平台能滿足對同步和定時應用的需求。

虛擬儀器實際上是一個按照儀器需求組織的數據採集系統。虛擬儀器的研究中涉及的基礎理論主要有計算機數據採集和數字信號處理。目前在這一領域內，使用較為廣泛的計算機語言是美國NI 公司的 LabVIEW。

Labview最新版本為Labview2015，包括基本版，完整版和專業版。從1986年到現在有近30年的歷史，由美國國家儀器（NI）公司研製開發，廣泛地被工業界、學術界和研究實驗室所接受，視為一個標準的數據採集和儀器控制軟體。

Labview類似於C語言開發環境，但是Labview與其他計算機語言的顯著區別是LabVIEW使用的是圖形化編輯語言，稱為 「G」 語言，產生的程序是框圖的形式，圖形化的程序語言。使用這種語言編程時，基本上不寫程序代碼，取而代之的是流程圖或框圖。

E. 計算機輔助技術中虛擬儀器技術中有哪些控制項 分別是干什麼的 怎麼使用

輸入控制項和顯示控制項用於創建前面板，它們分別是VI 的互動式輸入和輸出埠。輸入控制項指旋鈕、按鈕、轉盤等輸入裝置。顯示控制項指圖形、指示燈等輸出裝置。輸入控制項模擬儀器的輸入裝置，為VI 的程序框圖提供數據。顯示控制項模擬儀器的輸出裝置，顯示程序框圖獲取或生成的數據
控制項的種類有：數值控制項（如滑動桿和旋鈕）、圖形、圖表、布爾控制項（如按鈕和開關）、字元串、路徑、數組、簇、列表框、樹形控制項、表格、下拉列表控制項、枚舉控制項和容器控制項等等。
前面板控制項有新式、經典和系統三種樣式。
新式及經典控制項
許多前面板對象具有高彩外觀。為了獲取對象的最佳外觀，顯示器最低應設置為16 色位。位於新式面板上的控制項也有相應的低彩對象。經典選板上的控制項適於創建在256 色和16 色顯示器上顯示的VI。
系統控制項
位於系統選板上的系統控制項可用在用戶創建的對話框中。系統控制項專為在對話框中使用而特別設計，包括下拉列表和旋轉控制項、數值滑動桿、進度條、滾動條、列表框、表格、字元串和路徑控制項、選項卡控制項、樹形控制項、按鈕、復選框、單選按鈕和自動匹配父對象背景色的不透明標簽。這些控制項僅在外觀上與前面板控制項不同，顏色與系統設置的顏色一致。系統控制項的外觀取決於VI 運行的平台，因此在VI 中創建的控制項外觀應與所有LabVIEW 平台兼容。在不同的平台上運行VI 時，系統控制項將改變其顏色和外觀，與該平台的標准對話框控制項相匹配。
數值顯示框、滑動桿、滾動條、旋鈕、轉盤和時間標識
位於數值和經典數值選板上的數值對象可用於創建滑動桿、滾動條、旋鈕、
轉盤和數值顯示框。該選板上還有顏色盒和顏色梯度，用於設置顏色值；以
及時間標識，用於設置時間和日期值。數值對象用於輸入和顯示數值。
數值控制項
數值控制項是輸入和顯示數值數據的最簡單方式。這些前面板對象可在水平方
向上調整大小，以顯示更多位數。使用下列方法改變數值控制項的值：
• 用操作工具或標簽工具單擊數字顯示框，然後通過鍵盤輸入數字。
• 用操作工具單擊數值控制項的遞增或遞減箭頭。
• 使用操作工具或標簽工具將游標放置於需改變的數字右邊，然後在鍵盤
上按向上或向下箭頭鍵。
默認狀態下， LabVIEW 的數字顯示和存儲與計算器類似。數值控制項一般最
多顯示6 位數字，超過6 位自動轉換為以科學計數法表示。右鍵單擊數值
對象並從快捷菜單中選擇格式與精度，打開數值屬性對話框的格式與精度選
項卡，從中配置LabVIEW 在切換到科學計數法之前所顯示的數字位數。
滑動桿控制項
滑動桿控制項是帶有刻度的數值對象。滑動桿控制項包括垂直和水平滑動桿、液
罐和溫度計。可使用下列方法改變滑動桿控制項的值：
• 使用操作工具單擊或拖曳滑塊至新的位置。
• 與數值控制項中的操作類似，在數字顯示框中輸入新數據。
滑動桿控制項可以顯示多個值。右鍵單擊該對象，在快捷菜單中選擇添加滑
塊，可添加更多滑塊。帶有多個滑塊的控制項的數據類型為包含各個數值的
簇。
關於簇的更多信息見第9 章用字元串、數組和簇將數據分組中的簇一節。
滾動條控制項
與滑動桿控制項相似，滾動條控制項是用於滾動數據的數值對象。滾動條控制項有
水平和垂直滾動條兩種。使用操作工具單擊或拖曳滑塊至一個新的位置，單
擊遞增和遞減箭頭，或單擊滑塊和箭頭之間的空間都可以改變滾動條的值。
旋轉型控制項
旋轉型控制項包括旋鈕、轉盤、量表和儀表。旋轉型對象的操作與滑動桿控制項
相似，都是帶有刻度的數值對象。可使用下列方法改變旋轉型控制項的值：
• 用操作工具單擊或拖曳指針至一個新的位置。
• 與數值控制項中的操作類似，在數字顯示框中輸入新數據。
旋轉型控制項可顯示多個值。右鍵單擊該對象，選擇添加指針，可添加新指
針。帶有多個指針的控制項的數據類型為包含各個數值的簇。
關於簇的更多信息見第9 章用字元串、數組和簇將數據分組中的簇一節。
時間標識控制項
時間標識控制項用於向程序框圖發送或從程序框圖獲取時間和日期值。可使用
下列方法改變時間標識控制項的值：
• 右鍵單擊控制項並從快捷菜單中選擇格式與精度。
• 單擊時間/日期瀏覽按鈕，顯示設置時間和日期對話框，如下所示。
• 右鍵單擊該控制項並從快捷菜單中選擇數據操作»設置時間和日期，顯示
設置時間和日期對話框。
• 右鍵單擊該控制項，從快捷菜單中選擇數據操作»設置為當前時間。
圖形和圖表
位於圖形和經典圖形選板上的圖形控制項可用於以圖形和圖表的形式繪制數值
數據。
關於在LabVIEW 中使用圖形和圖表的更多信息見第10 章，圖形和圖表。
按鈕、開關和指示燈
位於布爾和經典布爾選板上的布爾控制項可用於創建按鈕、開關和指示燈。布
爾控制項用於輸入並顯示布爾值(TRUE/FALSE)。例如，監控一個實驗的溫度
時，可在前面板上放置一個布爾警告燈，當溫度超過一定水平時，即發出警
告。
布爾控制項有六種機械動作。自定義布爾對象，可創建運行方式與現實儀器類
似的前面板。快捷菜單可用來自定義布爾對象的外觀，以及單擊這些對象時
它們的運行方式。
單選按鈕控制項
單選按鈕控制項向用戶提供一個列表，每次只能從中選擇一項。如允許不選任
何項，右鍵單擊該控制項然後在快捷菜單中選擇允許不選，該菜單項旁邊將出
現一個勾選標志。
單選按鈕控制項為枚舉型, 所以可用單選按鈕控制項選擇條件結構中的條件分
支。
關於枚舉控制項的詳細信息見本章枚舉控制項一節。關於條件結構的詳細信息見
第8 章循環和結構中的條件結構一節。
參考下列使用單選按鈕控制項的VI 範例：
文本輸入框、標簽和路徑顯示框
位於字元串和路徑及經典字元串和路徑選板上的字元串和路徑控制項可用於創
建文本輸入框和標簽、輸入或返迴文件或目錄的地址。
字元串控制項
操作工具或標簽工具可用於輸入或編輯前面板上字元串控制項中的文本。默認
狀態下，新文本或經改動的文本在編輯操作結束之前不會被傳至程序框圖。
運行時，單擊面板的其它位置，切換到另一窗口，單擊工具欄上的確定輸入
按鈕，或按數字鍵區的<Enter> 鍵，都可結束編輯狀態。在主鍵區按
<Enter> 鍵將輸入回車符。
右鍵單擊字元串控制項為其文本選擇顯示類型，如以密碼形式顯示或十六進制
數顯示。
關於字元串顯示類型的詳細信息見第9 章用字元串、數組和簇將數據分組
中的前面板上的字元串一節。
組合框控制項
組合框控制項可用來創建一個字元串列表，在前面板上可循環瀏覽該列表。組
合框控制項類似於文本型或菜單型下拉列表控制項。但是，組合框控制項是字元串
型數據，而下拉列表控制項是數值型數據。
關於下拉列表控制項的詳細信息見本章下拉列表控制項一節。
關於條件結構的詳細信息見第8 章循環和結構中的條件結構一節。
路徑控制項
路徑控制項用於輸入或返迴文件或目錄的地址。(Windows 和Mac OS) 如允
許運行時拖放，則可從Windows 瀏覽器中拖曳一個路徑、文件夾或文件
放置在路徑控制項中。路徑控制項與字元串控制項的工作原理類似，但LabVIEW 會根據用戶使用操作
平台的標准句法將路徑按一定格式處理。
數組、矩陣及簇控制項
位於數組、矩陣和簇及經典數組、矩陣和簇選板上的數組、矩陣和簇控制項可
用來創建數組、矩陣和簇。數組是同一類型數據元素的集合。簇將不同類型
的數據元素歸為一組。矩陣是若干行列實數或復數數據的集合，用於線性代
數等數學操作。
關於數組和簇的詳細信息見第9 章用字元串、數組和簇將數據分組中的用
數組和簇將數據分組一節。
列表框、樹形控制項和表格
位於列表和表格及經典列表和表格選板上的列表框控制項用於向用戶提供一個
可供選擇的項列表。
列表框
列表框可配置為單選或多選。多列列表可顯示更多條目信息，如大小和創建
日期等。
樹形控制項
樹形控制項用於向用戶提供一個可供選擇的層次化列表。用戶將輸入樹形控制項
的項組織為若干組項或若干組節點。單擊節點旁邊的展開符號可展開節點，
顯示節點中的所有項。單擊節點旁的符號還可折疊節點。
注只有在LabVIEW 完整版和專業版開發系統中才可創建和編輯樹形控制項。所有
LabVIEW 軟體包均可運行含有樹形控制項的VI，但不能在基礎軟體包中配置樹形
控制項。
表格
表格控制項可用於在前面板上創建表格。
下拉列表和枚舉控制項
位於下拉列表和枚舉及經典下拉列表和枚舉選板上的下拉列表和枚舉控制項可
用來創建可循環瀏覽的字元串列表。
下拉列表控制項
下拉列表控制項是將數值與字元串或圖片建立關聯的數值對象。下拉列表控制項
以下拉菜單的形式出現，用戶可在循環瀏覽的過程中作出選擇。
下拉列表控制項可用於選擇互斥項，如觸發模式。例如，用戶可在下拉列表控
件中從連續、單次和外部觸發中選擇一種模式。
枚舉控制項
枚舉控制項用於向用戶提供一個可供選擇的項列表。枚舉控制項類似於文本或菜
單下拉列表控制項，但是，枚舉控制項的數據類型包括控制項中所有項的數值和字
符串標簽的相關信息，下拉列表控制項則為數值型控制項。
容器控制項
位於容器和經典容器選板上的容器控制項可用於組合控制項，或在當前VI 的前
面板上顯示另一個VI 的前面板。(Windows) 容器控制項還可用於在前面板上
顯示.NET 和ActiveX 對象。
關於.NET 和ActiveX 控制項的詳細信息見本章.NET與ActiveX控制項
(Windows)一節。
選項卡控制項
選項卡控制項用於將前面板的輸入控制項和顯示控制項重疊放置在一個較小的區域
內。選項卡控制項由選項卡和選項卡標簽組成。可將前面板對象放置在選項卡
控制項的每一個選項卡中，並將選項卡標簽作為顯示不同頁的選擇器。
可使用選項卡控制項組合在操作某一階段需用到的前面板對象。例如，某VI
在測試開始前可能要求用戶先設置幾個選項，然後在測試過程中允許用戶修
改測試的某些方面，最後允許用戶顯示和存儲相關數據。
在程序框圖上，選項卡控制項默認為枚舉控制項。選項卡控制項中的控制項接線端與
程序框圖上的其它控制項接線端在外觀上是一致的。
關於枚舉控制項的詳細信息見本章枚舉控制項一節。
子面板控制項
子面板控制項用於在當前VI 的前面板上顯示另一個VI 的前面板。例如，子面
板控制項可用於設計一個類似向導的用戶界面。在頂層VI 的前面板上放置上
一步和下一步按鈕，並用子面板控制項載入向導中每一步的前面板。
注只有LabVIEW 完整版和專業版系統才具有創建和編輯子面板控制項的功能。所有
LabVIEW 軟體包均可運行含有子面板控制項的VI，但不能在基礎軟體包中配置子
面板控制項。
參考下列使用子面板控制項的範例：labview\examples\general\
controls\subpanel.llb。
I/O 名稱控制項
位於I/O 和經典I/O選板上的I/O 名稱控制項可將所配置的DAQ 通道名
稱、VISA 資源名稱和IVI 邏輯名稱傳遞至I/O VI，與儀器或DAQ 設備進
行通信。
I/O 名稱常量位於函數選板上。常量是在程序框圖上向程序框圖提供固定值
的接線端。
注所有I/O 名稱控制項或常量可在任何平台上使用。這使用戶可在任何平台上開發與
特定平台設備進行通信的I/O VI。但是，如果在一個不支持該設備的平台上運行
帶有特定平台I/O 控制項的VI，系統將會出錯。
(Windows)工具菜單中的Measurement & Automation Explorer可用
於配置DAQ 通道名稱， VISA 資源名稱和IVI邏輯名稱。
(Mac OS 和Linux) 使用與儀器相關的配置程序，配置VISA資源名稱和
IVI 邏輯名稱。關於配置應用程序的詳細信息見與儀器相關的文檔。
波形控制項
波形控制項可用於對波形中的單個數據元素進行操作。波形數據類型包括波形
的數據、起始時間和時間間隔(delta t)。
關於波形數據類型的詳細信息見第10 章圖形和圖表中的波形數據類型一
節。
數字波形控制項
數字波形控制項可用於對數字波形中的單個數據元素進行操作。
關於數字波形數據類型的詳細信息見第10 章圖形和圖表中的數字波形數據
類型一節。
數字數據控制項
數字數據控制項顯示行列排列的數字數據。數字數據控制項可用於創建數字波形
或顯示從數字波形中提取的數字數據。將數字波形數據輸入控制項連接至數字
數據顯示控制項，可查看數字波形的采樣和信號。
對象或應用程序的引用
位於引用句柄和經典引用句柄選板上的引用句柄控制項可用於對文件、目錄、
設備和網路連接進行操作。控制項引用句柄用於將前面板對象信息傳送給子
VI。
引用句柄是對象的唯一標識符，這些對象包括文件、設備或網路連接等。打
開一個文件、設備或網路連接時， LabVIEW 會生成一個指向該文件、設備
或網路連接的引用句柄。對打開的文件、設備或網路連接進行的所有操作均
使用引用句柄來識別每個對象。引用句柄控制項用於將一個引用句柄傳進或傳
出VI。例如，引用句柄控制項可在不關閉或不重新打開文件的情況下修改其
指向的文件內容。
由於引用句柄是一個打開對象的臨時指針，因此它僅在對象打開期間有效。
如關閉對象， LabVIEW 會將引用句柄與對象分開，引用句柄即失效。如再
次打開對象， LabVIEW 將創建一個與第一個引用句柄不同的新引用句柄。
LabVIEW 將為引用句柄所指的對象分配內存空間。關閉引用句柄，該對象
就會從內存中釋放出來。
由於LabVIEW 可以記住每個引用句柄所指的信息，如讀取或寫入的對象的
當前地址和用戶訪問情況，因此可以對單一對象執行並行但相互獨立的操
作。如一個VI 多次打開同一個對象，那麼每次的打開操作都將返回一個不
同的引用句柄。VI 結束運行時LabVIEW 會自動關閉引用句柄，但如果用
戶在結束使用引用句柄時就將其關閉將可以最有效地利用內存空間和其它資
源，這是一個良好的編程習慣。關閉引用句柄的順序與打開時相反。例如，
如對象A獲得了一個引用句柄，然後在對象A上調用方法以獲得一個指向
對象B的引用句柄，在關閉時應先關閉對象B 的引用句柄然後再關閉對象
A的引用句柄。
.NET 與ActiveX 控制項(Windows)
位於.NET與ActiveX 選板上的.NET和ActiveX控制項用於對常用的.NET
或ActiveX控制項進行操作。可添加更多.NET或ActiveX 控制項至該選板，
供日後使用。選擇工具»導入».NET控制項至選板或工具»導入»ActiveX控
件至選板，可分別轉換.NET 或ActiveX 控制項集，自定義控制項並將這些控制項
添加至.NET與ActiveX 選板。
注創建.NET 對象並與之通信需安裝.NET Framework 1.1 Service Pack 1 或更高版
本。建議只在LabVIEW 項目中使用.NET對象。

夠全的了！！

F. 什麼是虛擬儀器

根據概念創建者美國國家儀器公司（National Instruments）的定義，虛擬儀器（英語：Virtual instrumentation）技術就是利用高性能的模塊化硬體，結合高效靈活的軟體來完成各種測試、測量和自動化的應用。靈活高效的軟體能幫助您創建完全自定義的用戶界面，模塊化的硬體能方便地提供全方位的系統集成，標準的軟硬體平台能滿足對同步和定時應用的需求。只有同時擁有高效的軟體、模塊化I/O硬體和用於集成的軟硬體平台這三大組成部分，才能充分發揮虛擬儀器技術性能高、擴展性強、開發時間少，以及出色 的集成這四大優勢。

虛擬儀器更多是注重在軟體方面，通過測控軟體，可以採集儀器的數據，進行分析處理和顯示等，充分利用計算機的強大計算功能。當前虛擬儀器軟體發展方向是配置化、低代碼化，典型的代表國外有LabView、PathWave，國內有格西測控大師等。

G. 什麼是虛擬儀器 與傳統儀器區別

虛擬儀器是軟體作為儀器核心；傳統儀器是硬體作為儀器核心；虛擬儀器用編程+電腦+採集信號的裝置。

虛擬儀器技術(Virtual instrument)就是利用高性能的模塊化硬體，結合高效靈活的軟體來完成各種測試、測量和自動化的應用。自1986年問世以來，世界各國的工程師和科學家們都已將NI LabVIEW圖形化開發工具用於產品設計周期的各個環節。

從而改善了產品質量、縮短了產品投放市場的時間，並提高了產品開發和生產效率。使用集成化的虛擬儀器環境與現實世界的信號相連，分析數據以獲取實用信息，共享信息成果，有助於在較大范圍內提高生產效率。虛擬儀器提供的各種工具能滿足我們任何項目需要。

兩者的概述不同：

1、虛擬儀器的概述：虛擬儀器技術就是利用高性能的模塊化硬體，結合高效靈活的軟體來完成各種測試、測量和自動化的應用。

2、傳統儀器的概述：儀器指科學技術上用於實驗、計量、觀測、檢驗、繪圖等的器具或裝置。通常是為某一特定用途所准備的一套裝置或機器。

兩者的意義不同：

1、虛擬儀器的意義：虛擬儀器技術是在PC技術的基礎上發展起來的，所以完全「繼承」了以現成即用的PC技術為主導的最新商業技術的優點，包括功能超卓的處理器和文件I/O，使您在數據高速導入磁碟的同時就能實時地進行復雜的分析。此外，不斷發展的網際網路和越來越快的計算機網路使得虛擬儀器技術展現其更強大的優勢。

2、傳統儀器的意義：儀器是推進和諧社會建設的重要力量。現今，全球的資源枯竭、環境污染等問題成為社會健康發展的瓶頸；食品安全問題、公共突發事件、疾病診斷、易燃易爆化學危險品等給人民的生活帶來了嚴重影響，這些重大問題的解決都離不開先進的檢測技術和手段。

H. 虛擬儀器技術的組成部分

虛擬儀器技術的三大組成部分： 軟體是虛擬儀器技術中最重要的部份。使用正確的軟體工具並通過設計或調用特定的程序模塊，工程師和科學家們可以高效地創建自己的應用以及友好的人機交互界面。提供的行業標准圖形化編程軟體——LabVIEW，不僅能輕松方便地完成與各種軟硬體的連接，更能提供強大的後續數據處理能力，設置數據處理、轉換、存儲的方式，並將結果顯示給用戶。此外，還提供了更多互動式的測量工具和更高層的系統管理軟體工具，例如連接設計與測試的互動式軟體SignalExpress、用於傳統C語言的LabWindows/CVI、針對微軟Visual Studio的Measurement Studio等等，均可滿足客戶對高性能應用的需求。
有了功能強大的軟體，您就可以在儀器中創建智能性和決策功能，從而發揮虛擬儀器技術在測試應用中的強大優勢。 專為測試任務設計的PXI硬體平台，已經成為當今測試、測量和自動化應用的標准平台，它的開放式構架、靈活性和PC技術的成本優勢為測量和自動化行業帶來了一場翻天覆地的改革。
PXI作為一種專為工業數據採集與自動化應用度身定製的模塊化儀器平台，內建有高端的定時和觸發匯流排，再配以各類模塊化的I/O硬體和相應的測試測量開發軟體，您就可以建立完全自定義的測試測量解決方案。無論是面對簡單的數據採集應用，還是高端的混合信號同步採集，藉助PXI高性能的硬體平台，您都能應付自如。這就是虛擬儀器技術帶給您的無可比擬的優勢。