虚拟仪器包括哪些技术

A. 什么叫虚拟仪器

根据概念创建者美国国家仪器公司（National Instruments）的定义，虚拟仪器（英语：Virtual instrumentation）技术就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、测量和自动化的应用。灵活高效的软件能帮助您创建完全自定义的用户界面，模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成，标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。只有同时拥有高效的软件、模块化I/O硬件和用于集成的软硬件平台这三大组成部分，才能充分发挥虚拟仪器技术性能高、扩展性强、开发时间少，以及出色 的集成这四大优势。

虚拟仪器更多是注重在软件方面，通过测控软件，可以采集仪器的数据，进行分析处理和显示等，充分利用计算机的强大计算功能。当前虚拟仪器软件发展方向是配置化、低代码化，典型的代表国外有LabView、PathWave，国内有格西测控大师等。

B. 什么是虚拟仪器虚拟仪器有哪些优势

虚拟仪器是依靠VXI、PXI等标准总线采用驱动器使计算机有控制物理仪器设备的能力。虚拟仪器代表着从传统硬件为主的测试系统到以软件为中心的测试系统的根本性转变。

计算机在测试和自动化领域中的应用，导致了仪器“驱动器”概念的诞生，驱动器又称驱动程序。仪器驱动器是介于计算机与仪器硬件设备之间的软件中间层，由函数库、实用程序、工具套件等组成，是一系列软件代码模块的统称。它驻留在计算机中，是连接计算机和仪器的桥梁和纽带。

优势：

一、性能高

虚拟仪器技术是在PC技术的基础上发展起来的，所以完全“继承”了以现成即用的PC技术为主导的最新商业技术的优点，包括功能超卓的处理器和文件I/O，使您在数据高速导入磁盘的同时就能实时地进行复杂的分析。此外，不断发展的因特网和越来越快的计算机网络使得虚拟仪器技术展现其更强大的优势。

二、扩展性强

NI的软硬件工具使得工程师和科学家们不再圈囿于当前的技术中。得益于NI软件的灵活性，只需更新您的计算机或测量硬件，就能以最少的硬件投资和极少的、甚至无需软件上的升级即可改进您的整个系统。在利用最新科技的时候，您可以把它们集成到现有的测量设备，最终以较少的成本加速产品上市的时间。

三、开发时间少

在驱动和应用两个层面上，NI高效的软件构架能与计算机、仪器仪表和通讯方面的最新技术结合在一起。NI设计这一软件构架的初衷就是为了方便用户的操作，同时还提供了灵活性和强大的功能，使您轻松地配置、创建、发布、维护和修改高性能、低成本的测量和控制解决方案。

相关内容解释：

虚拟仪器技术(Virtual instrument)就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、测量和自动化的应用。自1986年问世以来，世界各国的工程师和科学家们都已将NI LabVIEW图形化开发工具用于产品设计周期的各个环节，从而改善了产品质量、缩短了产品投放市场的时间，并提高了产品开发和生产效率。

使用集成化的虚拟仪器环境与现实世界的信号相连，分析数据以获取实用信息，共享信息成果，有助于在较大范围内提高生产效率。虚拟仪器提供的各种工具能满足我们任何项目需要。

C. 简述虚拟仪器技术及LabVIEW编程课程的认识和理解

虚拟仪器--软件就是仪器
虚拟仪器, 虚拟示波器, 虚拟仪器技术, 虚拟仪器软件, 虚拟仪器开发, 虚拟仪器组成
一、引言
当前多媒体计算机、信息高速公路和计算机网络是计算机信息科学的三个重要发展方向。它们相互联系、相互促进、共同发展，已经渗透到人们日常工作、生活、学习、娱乐的各个方面，逐步地由办公室、实验室走向家庭。
虚拟现实是多媒体计算机的一个重要应用领域，多媒体技术是虚拟现实的技术基础。虚拟现实（Virtual Reality）是利用多媒体计算机技术生成的一个具有逼真的视觉、听觉、触觉及嗅觉的模拟现实环境。用户可以用人的自然技能对这一虚拟的现实进行交互体验，而用户体验到的结果－－该虚拟现实的反应与用户在相应的真实现实中的体验结果相似或完全相同。虚拟现实的概念包括如下三个层次的含义：
1、虚拟现实是利用计算机技术而生成的逼真的实体，人们对该实体具有真实的三维视觉、立体听觉、质感的触觉和嗅觉。
2、人们可以通过自然技能与虚拟现实进行对话，即人的头、眼、四肢等的各种动作在虚拟现实中的反应具有真实感。
3、虚拟现实技术往往要借助一些三维传感设备来完成交互动作，如头盔式立体显示器、数据手套、数据衣服、三维操纵器等。
虚拟现实技术虽然现在还处于初级阶段，但已在科学可视化、CAD、飞行器／汽车／外科手术、虚拟仪器等的操作模拟等方面得到了应用。已经在航空航天、国防军事、生物医学、教育培训、娱乐游戏、旅游等领域显示出广阔的应用前景。
虚拟仪器(Virtual Instrument--VI)是虚拟现实在仪器仪表领域中的一个重要应用，目前已在国际上悄然兴起。虚拟仪器是以多媒体计算机作为基础，使用图形界面编程技术，模拟实际仪器的面板、功能和操作，从而生成完成各种任务的专用仪器。

由于科学技术的高度发展，导致了各种功能强大、越来越复杂的仪器不断涌现，其中很多仪器都以计算机作为基础，出现了仪器计算机化的趋势，其主要表现为：

1、硬件与计算机的接口标准化
2、硬件软件化
3、软件模块化
4、模块控件化
5、系统集成化
6、程序设计图形化
7、科学计算可视化
8、硬件接口软件驱动化

由于计算机软、硬件技术的不断发展，加之实际应用的需要，使人们对虚拟仪器的兴趣越来越浓厚，研制虚拟仪器也成为了现实的可能。研制虚拟仪器主要源于以下目的：

1、节省仪器开发的时间和经费
2、充分利用计算机数据处理和分析的功能
3、统一仪器的用户界面
4、增强仪器的功能和适用范围
5、集成仪器的需要
6、使仪器容易扩展

虚拟仪器主要由以下几部分组成：

1、界面控件库
2、数据输入、输出
3、数据处理方法库
4、数据表示库
5、数据存储与管理
6、任意信号发生
7、图形界面编程环境

界面控件库中包括一些常用仪器的面板部件，如指示器、计量表、发光二极管、按钮、转盘、刻度盘、滑动条等，每个控件都带有可编程的函数与属性。
数据输入与输出是指从外部设备获取数据进入计算机或从计算机输出数据去控制外部设备，需要建立与数据采集板、串并口、以及其他标准化接口（IEEE-488、GPIB、RS-232、RS-422、SCSI、VXI等）通信的驱动软件，从而扩展仪器的适用
范围与应用领域。
数据处理方法库中集中了许多数据处理方法，如FFT计算、滤波、建模、参数估计等，并提供这些处理方法的编程接口，只需把这些方法简单的组合即可完成各种复杂的任务。
数据表示是指用一定的方式来显示数据和处理结果，其中包括数字显示、曲线显示、直方图、散点图、二维图形、三维网格图形、三维填充图形、四维图形、图象乃至动态图形或图象等，使得数据表示十分直观，易于理解。
数据存储与管理主要是指提供数据存储的格式、数据查询方法、数据浏览方法等。
信号产生是指根据需要产生任意信号，其中一些标准信号可以用于仪器测试和自检之用。
图形编程环境是指用户可以任意组合控件与方法，将其联接成一个整体，形成专用仪器的工具。利用虚拟仪器用户可以象搭积木一样很快生成所需要的各种仪器。

二、现有虚拟仪器与集成环境举例

1、MATLAB：高性能数值计算和数据分析软件

MATLAB是由美国Mathworks公司研制的高性能数值计算和数据分析软件。它已经成为工程和科学研究的工业标准，它具有独特的用户交互界面、复杂的数值计算、强大的数据分析、灵活的科学图形、快速的计算、方便的扩展等特点，是高产和创造性科学研究的首选软件。
MATLAB的基本功能有：
※ 矩阵运算
※ 矩阵分解
※ 矩阵特征值与特征向量计算
※ 信号卷积
※ 谱估计
※ 复数运算
※ 一维和二维FFT
※ 滤波器设计与滤波
※ 曲线拟合
※ 三次样条拟合
※ 贝赛尔函数
※ 非线性优化
※ 线性方程组求解
※ 微分方程

MATLAB包括的工具箱有：

※ 数字信号处理工具箱
※ 控制系统设计工具箱
※ 系统辨识工具箱
※ 自扩展工具箱

MATLAB包括的绘图函数：

※ 直方图
※ 散点图
※ 曲线图
※ 三维网格图
※ 三维填充图
※ 等值线图
※ 极坐标图形
※ X－Y绘图
※ 图象显示

2、DADiSP：科学家和工程师的数据分析与图形软件

DADiSP软件由美国DSP Development Corporation公司研制，主要作为科学家和工程师用于数据分析和图形显示工具。它包括以下功能：

※ 矩阵运算
※ 特征向量与特征值计算
※ 一维、二维FFT与卷积
※ 二维、三维、四维图形显示
※ 医学图象处理
※ 卫星遥感图象处理
※ 地震信号处理
※ 统计分析与处理
※ 实验设计
※ 假设检验
※ 滤波器设计
※ 声纳雷达信号处理
※ 语音与通信信号处理
※ 振动分析

3、MP100：医学信号采集与处理系统

MP100是由美国BIOPAC System公司研制的医学信号采集与处理系统，它与AcqKnowledge软件一起运行，提供灵活的、易于使用的模块化系统，使您能随心所欲的完成数据采集和分析任务。AcqKnowledge是一个功能强大、十分灵活的软件包，它使用下拉式菜单和对话框，无需学习另外的编程语言，就可以设计出复杂的数据采集、模拟、触发和分析系统。主要包括实时数据记录、分析和滤波，离线数据分析与处理，数据的各种图形表示等功能。该系统可以与虚拟仪器LabVIEW联接，提供可视化图形编程环境。它的主要应用领域有：

※ 运动生理学
※ 肌电信号记录
※ 心信电记录与分析
※ 脑电记录与分析
※ 诱发电位记录与分析
※ 眼震电图和眼球运动分析
※ 神经传导分析
※ 精神生理学
※ 药理学
※ 遥测监护

4、LabVIEW：图形编程虚拟仪器

LabVIEW是美国National Instrument Corporation公司研制的图形编程虚拟仪器系统。主要包括数据采集、控制、数据分、数据表示等功能，它提供一种新颖的编程方法，即以图形方式组装软件模块，生成专用仪器。LabVIEW由面板、流程方框图、图标/连接器组成，其中面板是用户界面，流程方框图是虚拟仪器源代码，图标/连接器是调用接口(Calling Interface)。流程方框图包括输入/输出（I/O）部件、计算部件和子VI部件，它们用图标和数据流的连线表示；I/O部件直接与数据采集板、GPIB板、或其他外部物理仪器通信；计算部件完成数学或其他运算与操作；子VI部件调用其他虚拟仪器。

5、LabWINDOWS/CVI：C语言编程的虚拟仪器

LabWINDOWS的功能与LabVIEW相似，且由同一家公司研制，不同之处是它可用C语言对虚拟仪器进行编程。

6、LabLinc V：模块化的虚拟仪器系统

LabLinc V由美国COULBOURN INSTRUMENTS公司研制的模块化虚拟仪器系统，它由基本单元、信号采集与处理、控制等模块组成，主要应用于生理学、生物医学和生物力学等领域中的数据采集、实时显示和过程控制等。

7、HyperSignal：可视化信号处理系统设计

HyperSignal由美国Hyperception公司研制的可视化信号处理系统设计软件，它使信号处理系统设计的过程可视化，同时使信号处理结果可视化。

8、Model900：灵活的数据采集与波形产生系统

Model900由美国Applied Signal Technology公司研制，提供高速大容量数据采集、波形产生等功能，使用虚拟仪器环境以节省开发时间和资金。

9、DASP：大容量数据自动采集与处理分析软件

DASP由东方振动和噪声技术研究所研制，主要用于科学实验数据记录与分析，多功能信号采集与分析，自动化数据采集、显示、读数、计算、分析、存储、打印、绘图等。

10、LabDoc：集成仪器软件包

LabDoc由日本康泰克电子技术有限公司研制，它具有多种测量仪器功能，通过图形用户界面和在线帮助，能提供容易操作的仪器画面。可以应用于实验室、生产线检查、教育与培训等领域，主要测试功能有：

※ 数字滤波
※ 脉冲发生
※ 函数发生
※ 波形发生
※ 调谐信号发生
※ FFT分析
※ 频率计

以上我们列举了十种目前比较流行的虚拟仪器和集成环境系统，其中以美国在这方面的工作最为出色，而我国在这方面才刚刚起步，尚未见到完整的虚拟仪器系统。由以上列举的例子可以看出，虚拟仪器具备如下特点：

※ 涉及较深奥的数值计算方法
※ 集成了信号处理与过程控制算法
※ 软、硬件模块互相独立
※ 具备二次开发的集成编程环境
※ 是多学科交叉、渗透的产物

三、虚拟医学信号处理仪器

医学信号范围十分广泛，其中常见的医学信号有心电、脑电、诱发电位、肌电、眼电、胃电、神经脉冲电位、血压、脉搏波、呼吸波、温度等信号，它们特点各
不相同，有各自的频带、幅度范围、干扰来源等，因而使得医学信号处理变得十分复杂。
无论哪种医学信号仪器，几乎都涉及到信号放大、采集、分析、处理、滤波等共同的任务，同时不同的信号又具有各自特殊的处理方法，这些共同性和特异性的有机结合，形成集成环境是虚拟仪器的基础。
由于多参数临床监护和综合诊断的需要，医学信号的采集处理仪器呈现出集成化的趋势，人们从研制单一功能的医学信号仪器转向研制多功能集成化仪器，然而这种集成化并非单功能仪的堆积组合，而是从不同单功能仪器中找出共同点和不同点，形成软、硬件模块，将医学信号处理仪器计算机化，构成医学信号处理仪器开发环境，即虚拟仪器。
虚拟医学信号处理仪器是一个颇具具前景的领域，许多医疗仪器公司都看好这一市场前景，投入大量的人力、物力和财力来从事这方面的研究与开发，前面提到的MP100医学数据采集系统和LabLinc V模块化虚拟仪器就是其中的杰出代表。
虚拟医学信号处理仪是开发生产各种医学信号仪的工具。对于开发者而言，就可以象搭积木似的很快生成专用仪器，节省大量的开发时间和资金；对于用户而言，可以少花钱，多买仪器。虚拟医学信号处理仪器为集成化多功能仪器的开发奠定了基础，而且可以把最新研究成果尽快的应用到仪器中来。另外，虚拟医学信号处理仪器可以用于对未知信号和信号未知特性的研究，达到快出成果、多出成果的目的。实际上，虚拟医学信号处理仪器也对当前远程医疗、医学电子图书等热门研究领域将起到推波助澜的作用。

四、虚拟仪器相关技术

1、数值计算

在虚拟仪器中，需要提供灵活的数据处理方法，这些方法可根据实际需要由用户通过编程来实现，为了简化编程的复杂程度和节省大量的开发时间，在虚拟仪器中应当尽可能多的提供各种数值计算程序，这些数值计算主要有以下几大方面：

※ 矩阵运算（加、减、乘、逆、转置)
※ 特征值与特征向量计算
※ 矩阵分解
※ 一元、二元插值
※ 数值积分和微分
※ 线性代数方程求解
※ 非线性方程求解
※ 拟合与逼近
※ 特殊函数
※ 回归与统计

2、数字信号处理

在复杂的仪器中，数字信号处理占有重要的地位，因而在虚拟仪器中集成各种数字信号处理方法十分必要，数字信号处理方法可分为几大类：

※ 信号预处理
※ 滤波器设计与滤波
※ 经典谱估计
※ 现代谱估计
※ 相关与卷积
※ 离散变换
※ 数字特征计算
※ 常用信号发生
※ 信号建模
※ 数据压缩

3、计算机图形、图象学

图形和图象是复杂仪器中大量数据的直观表示，例如静态和动态脑电地形图，物体表面温度分布图，电磁场分布图等，它可把原本十分抽象的数据转换成人们易于理解的直观表示；另外，数据及其分析结果人们也习惯于用曲线、直方图、三维图形、等高线图等来表示。所以在虚拟仪器中，建立这些数据的图形、图象表示模块是十分必要的。

4、科学计算可视化

前面提到，复杂大量数据的图形、图象表示在虚拟仪器中十分重要，然而由数据到图形的映射并不是简单的事情，这就是近年来发展起来的科学计算可视化的研究课题。
科学计算可视化的根本目的是把由实验或数值计算获得的大量数据转换成人的视觉可以感受到的计算机图象。利用图象把大量抽象的数据有机的组织到一起，从而形象、生动地展示数据所表示的内容以及它们之间的相互关系，帮助人们直接把握复杂的全局，更好地发现和认识规律，摆脱复杂大量抽象数据的困惑。虚拟仪器中科学计算可视化的引入，将给人们展示出仪器的无限魅力，使仪器具备处理和分析大量复杂数据的能力。

5、面向对象的可视化编程

虚拟仪器是一个集成编程环境，用它人们可以很快地生成自己所需要的复杂仪器。所以虚拟仪器既要可编程又要操作简单，因而人们把面向对象的可视化图形编程技术引入到虚拟仪器中来。在虚拟仪器中集成了许多功能强大的部件，这些部件用直观的计算机图形表示，每个部件都有相应的可控属性、操作和函数，人们只需把这些部件在计算机屏幕上布置好，设置好相应的属性，以及它与其他部件的连接关系，即可生成构成相应功能的仪器。

五、小结

虚拟仪器是当前国内外刚刚起步的研究领域，许多高技术公司和研究所都看好这一市场应用前景，纷纷投入大量的人力、物力和财力，加紧开发与研究。虚拟仪器是多媒体计算机的一个重要应用领域，是多学科交叉、渗透的产物，其中浓缩了许多高、精、尖的科学技术。虚拟仪器不是仪器却高于仪器，它大大缩短了新型仪器的开发周期，节省了仪器开发的费用，它不仅是开发仪器的工具，而且也是进行科学研究的有力手段。虚拟仪器是仪器计算机化的产物，是集成化仪器的基础，是仪器行业的一场革命，它的研制与开发具有深远的意义。

D. Labview是干什么的…能做些什么用说具体点…谢了

LabVIEW软件是NI设计平台的核心，主要用途用途：

1、测试测量，LabVIEW最初就是为测试测量而设计的，因而测试测量也就是现在LabVIEW最广泛的应用领域。经过多年的发展，LABVIEW在测试测量领域获得了广泛的承认。至今，大多数主流的测试仪器、数据采集设备都拥有专门的LabVIEW驱动程序，使用LabVIEW可以非常便捷的控制这些硬件设备。

2、程序控制，LabVIEW拥有专门用于控制领域的模块—LabVIEWDSC。除此之外，工业控制领域常用的设备、数据线等通常也都带有相应的LabVIEW驱动程序。使用LabVIEW可以十分方便的编制控制程序。

3、仿真，LabVIEW的仿真功能也十分强大，包含了多种多样的数学运算函数，特别适合进行模拟、仿真、原型设计等工作。在设计机电设备之前，可以先在计算机上用LabVIEW搭建仿真原型，验证设计的合理性。

4、开发速度快，完成具有相似功能的大型应用软件，熟练的LabVIEW程序员所需的开发时间，要远远短于C语言，因此，从项目设计周期考虑，可采用LabVIEW缩短开发时间。

(4)虚拟仪器包括哪些技术扩展阅读：

虚拟仪器技术就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、测量和自动化的应用。灵活高效的软件能帮助您创建完全自定义的用户界面，模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成，标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。

虚拟仪器实际上是一个按照仪器需求组织的数据采集系统。虚拟仪器的研究中涉及的基础理论主要有计算机数据采集和数字信号处理。目前在这一领域内，使用较为广泛的计算机语言是美国NI 公司的 LabVIEW。

Labview最新版本为Labview2015，包括基本版，完整版和专业版。从1986年到现在有近30年的历史，由美国国家仪器（NI）公司研制开发，广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。

Labview类似于C语言开发环境，但是Labview与其他计算机语言的显著区别是LabVIEW使用的是图形化编辑语言，称为 “G” 语言，产生的程序是框图的形式，图形化的程序语言。使用这种语言编程时，基本上不写程序代码，取而代之的是流程图或框图。

E. 计算机辅助技术中虚拟仪器技术中有哪些控件 分别是干什么的 怎么使用

输入控件和显示控件用于创建前面板，它们分别是VI 的交互式输入和输出端口。输入控件指旋钮、按钮、转盘等输入装置。显示控件指图形、指示灯等输出装置。输入控件模拟仪器的输入装置，为VI 的程序框图提供数据。显示控件模拟仪器的输出装置，显示程序框图获取或生成的数据
控件的种类有：数值控件（如滑动杆和旋钮）、图形、图表、布尔控件（如按钮和开关）、字符串、路径、数组、簇、列表框、树形控件、表格、下拉列表控件、枚举控件和容器控件等等。
前面板控件有新式、经典和系统三种样式。
新式及经典控件
许多前面板对象具有高彩外观。为了获取对象的最佳外观，显示器最低应设置为16 色位。位于新式面板上的控件也有相应的低彩对象。经典选板上的控件适于创建在256 色和16 色显示器上显示的VI。
系统控件
位于系统选板上的系统控件可用在用户创建的对话框中。系统控件专为在对话框中使用而特别设计，包括下拉列表和旋转控件、数值滑动杆、进度条、滚动条、列表框、表格、字符串和路径控件、选项卡控件、树形控件、按钮、复选框、单选按钮和自动匹配父对象背景色的不透明标签。这些控件仅在外观上与前面板控件不同，颜色与系统设置的颜色一致。系统控件的外观取决于VI 运行的平台，因此在VI 中创建的控件外观应与所有LabVIEW 平台兼容。在不同的平台上运行VI 时，系统控件将改变其颜色和外观，与该平台的标准对话框控件相匹配。
数值显示框、滑动杆、滚动条、旋钮、转盘和时间标识
位于数值和经典数值选板上的数值对象可用于创建滑动杆、滚动条、旋钮、
转盘和数值显示框。该选板上还有颜色盒和颜色梯度，用于设置颜色值；以
及时间标识，用于设置时间和日期值。数值对象用于输入和显示数值。
数值控件
数值控件是输入和显示数值数据的最简单方式。这些前面板对象可在水平方
向上调整大小，以显示更多位数。使用下列方法改变数值控件的值：
• 用操作工具或标签工具单击数字显示框，然后通过键盘输入数字。
• 用操作工具单击数值控件的递增或递减箭头。
• 使用操作工具或标签工具将光标放置于需改变的数字右边，然后在键盘
上按向上或向下箭头键。
默认状态下， LabVIEW 的数字显示和存储与计算器类似。数值控件一般最
多显示6 位数字，超过6 位自动转换为以科学计数法表示。右键单击数值
对象并从快捷菜单中选择格式与精度，打开数值属性对话框的格式与精度选
项卡，从中配置LabVIEW 在切换到科学计数法之前所显示的数字位数。
滑动杆控件
滑动杆控件是带有刻度的数值对象。滑动杆控件包括垂直和水平滑动杆、液
罐和温度计。可使用下列方法改变滑动杆控件的值：
• 使用操作工具单击或拖曳滑块至新的位置。
• 与数值控件中的操作类似，在数字显示框中输入新数据。
滑动杆控件可以显示多个值。右键单击该对象，在快捷菜单中选择添加滑
块，可添加更多滑块。带有多个滑块的控件的数据类型为包含各个数值的
簇。
关于簇的更多信息见第9 章用字符串、数组和簇将数据分组中的簇一节。
滚动条控件
与滑动杆控件相似，滚动条控件是用于滚动数据的数值对象。滚动条控件有
水平和垂直滚动条两种。使用操作工具单击或拖曳滑块至一个新的位置，单
击递增和递减箭头，或单击滑块和箭头之间的空间都可以改变滚动条的值。
旋转型控件
旋转型控件包括旋钮、转盘、量表和仪表。旋转型对象的操作与滑动杆控件
相似，都是带有刻度的数值对象。可使用下列方法改变旋转型控件的值：
• 用操作工具单击或拖曳指针至一个新的位置。
• 与数值控件中的操作类似，在数字显示框中输入新数据。
旋转型控件可显示多个值。右键单击该对象，选择添加指针，可添加新指
针。带有多个指针的控件的数据类型为包含各个数值的簇。
关于簇的更多信息见第9 章用字符串、数组和簇将数据分组中的簇一节。
时间标识控件
时间标识控件用于向程序框图发送或从程序框图获取时间和日期值。可使用
下列方法改变时间标识控件的值：
• 右键单击控件并从快捷菜单中选择格式与精度。
• 单击时间/日期浏览按钮，显示设置时间和日期对话框，如下所示。
• 右键单击该控件并从快捷菜单中选择数据操作»设置时间和日期，显示
设置时间和日期对话框。
• 右键单击该控件，从快捷菜单中选择数据操作»设置为当前时间。
图形和图表
位于图形和经典图形选板上的图形控件可用于以图形和图表的形式绘制数值
数据。
关于在LabVIEW 中使用图形和图表的更多信息见第10 章，图形和图表。
按钮、开关和指示灯
位于布尔和经典布尔选板上的布尔控件可用于创建按钮、开关和指示灯。布
尔控件用于输入并显示布尔值(TRUE/FALSE)。例如，监控一个实验的温度
时，可在前面板上放置一个布尔警告灯，当温度超过一定水平时，即发出警
告。
布尔控件有六种机械动作。自定义布尔对象，可创建运行方式与现实仪器类
似的前面板。快捷菜单可用来自定义布尔对象的外观，以及单击这些对象时
它们的运行方式。
单选按钮控件
单选按钮控件向用户提供一个列表，每次只能从中选择一项。如允许不选任
何项，右键单击该控件然后在快捷菜单中选择允许不选，该菜单项旁边将出
现一个勾选标志。
单选按钮控件为枚举型, 所以可用单选按钮控件选择条件结构中的条件分
支。
关于枚举控件的详细信息见本章枚举控件一节。关于条件结构的详细信息见
第8 章循环和结构中的条件结构一节。
参考下列使用单选按钮控件的VI 范例：
文本输入框、标签和路径显示框
位于字符串和路径及经典字符串和路径选板上的字符串和路径控件可用于创
建文本输入框和标签、输入或返回文件或目录的地址。
字符串控件
操作工具或标签工具可用于输入或编辑前面板上字符串控件中的文本。默认
状态下，新文本或经改动的文本在编辑操作结束之前不会被传至程序框图。
运行时，单击面板的其它位置，切换到另一窗口，单击工具栏上的确定输入
按钮，或按数字键区的<Enter> 键，都可结束编辑状态。在主键区按
<Enter> 键将输入回车符。
右键单击字符串控件为其文本选择显示类型，如以密码形式显示或十六进制
数显示。
关于字符串显示类型的详细信息见第9 章用字符串、数组和簇将数据分组
中的前面板上的字符串一节。
组合框控件
组合框控件可用来创建一个字符串列表，在前面板上可循环浏览该列表。组
合框控件类似于文本型或菜单型下拉列表控件。但是，组合框控件是字符串
型数据，而下拉列表控件是数值型数据。
关于下拉列表控件的详细信息见本章下拉列表控件一节。
关于条件结构的详细信息见第8 章循环和结构中的条件结构一节。
路径控件
路径控件用于输入或返回文件或目录的地址。(Windows 和Mac OS) 如允
许运行时拖放，则可从Windows 浏览器中拖曳一个路径、文件夹或文件
放置在路径控件中。路径控件与字符串控件的工作原理类似，但LabVIEW 会根据用户使用操作
平台的标准句法将路径按一定格式处理。
数组、矩阵及簇控件
位于数组、矩阵和簇及经典数组、矩阵和簇选板上的数组、矩阵和簇控件可
用来创建数组、矩阵和簇。数组是同一类型数据元素的集合。簇将不同类型
的数据元素归为一组。矩阵是若干行列实数或复数数据的集合，用于线性代
数等数学操作。
关于数组和簇的详细信息见第9 章用字符串、数组和簇将数据分组中的用
数组和簇将数据分组一节。
列表框、树形控件和表格
位于列表和表格及经典列表和表格选板上的列表框控件用于向用户提供一个
可供选择的项列表。
列表框
列表框可配置为单选或多选。多列列表可显示更多条目信息，如大小和创建
日期等。
树形控件
树形控件用于向用户提供一个可供选择的层次化列表。用户将输入树形控件
的项组织为若干组项或若干组节点。单击节点旁边的展开符号可展开节点，
显示节点中的所有项。单击节点旁的符号还可折叠节点。
注只有在LabVIEW 完整版和专业版开发系统中才可创建和编辑树形控件。所有
LabVIEW 软件包均可运行含有树形控件的VI，但不能在基础软件包中配置树形
控件。
表格
表格控件可用于在前面板上创建表格。
下拉列表和枚举控件
位于下拉列表和枚举及经典下拉列表和枚举选板上的下拉列表和枚举控件可
用来创建可循环浏览的字符串列表。
下拉列表控件
下拉列表控件是将数值与字符串或图片建立关联的数值对象。下拉列表控件
以下拉菜单的形式出现，用户可在循环浏览的过程中作出选择。
下拉列表控件可用于选择互斥项，如触发模式。例如，用户可在下拉列表控
件中从连续、单次和外部触发中选择一种模式。
枚举控件
枚举控件用于向用户提供一个可供选择的项列表。枚举控件类似于文本或菜
单下拉列表控件，但是，枚举控件的数据类型包括控件中所有项的数值和字
符串标签的相关信息，下拉列表控件则为数值型控件。
容器控件
位于容器和经典容器选板上的容器控件可用于组合控件，或在当前VI 的前
面板上显示另一个VI 的前面板。(Windows) 容器控件还可用于在前面板上
显示.NET 和ActiveX 对象。
关于.NET 和ActiveX 控件的详细信息见本章.NET与ActiveX控件
(Windows)一节。
选项卡控件
选项卡控件用于将前面板的输入控件和显示控件重叠放置在一个较小的区域
内。选项卡控件由选项卡和选项卡标签组成。可将前面板对象放置在选项卡
控件的每一个选项卡中，并将选项卡标签作为显示不同页的选择器。
可使用选项卡控件组合在操作某一阶段需用到的前面板对象。例如，某VI
在测试开始前可能要求用户先设置几个选项，然后在测试过程中允许用户修
改测试的某些方面，最后允许用户显示和存储相关数据。
在程序框图上，选项卡控件默认为枚举控件。选项卡控件中的控件接线端与
程序框图上的其它控件接线端在外观上是一致的。
关于枚举控件的详细信息见本章枚举控件一节。
子面板控件
子面板控件用于在当前VI 的前面板上显示另一个VI 的前面板。例如，子面
板控件可用于设计一个类似向导的用户界面。在顶层VI 的前面板上放置上
一步和下一步按钮，并用子面板控件加载向导中每一步的前面板。
注只有LabVIEW 完整版和专业版系统才具有创建和编辑子面板控件的功能。所有
LabVIEW 软件包均可运行含有子面板控件的VI，但不能在基础软件包中配置子
面板控件。
参考下列使用子面板控件的范例：labview\examples\general\
controls\subpanel.llb。
I/O 名称控件
位于I/O 和经典I/O选板上的I/O 名称控件可将所配置的DAQ 通道名
称、VISA 资源名称和IVI 逻辑名称传递至I/O VI，与仪器或DAQ 设备进
行通信。
I/O 名称常量位于函数选板上。常量是在程序框图上向程序框图提供固定值
的接线端。
注所有I/O 名称控件或常量可在任何平台上使用。这使用户可在任何平台上开发与
特定平台设备进行通信的I/O VI。但是，如果在一个不支持该设备的平台上运行
带有特定平台I/O 控件的VI，系统将会出错。
(Windows)工具菜单中的Measurement & Automation Explorer可用
于配置DAQ 通道名称， VISA 资源名称和IVI逻辑名称。
(Mac OS 和Linux) 使用与仪器相关的配置程序，配置VISA资源名称和
IVI 逻辑名称。关于配置应用程序的详细信息见与仪器相关的文档。
波形控件
波形控件可用于对波形中的单个数据元素进行操作。波形数据类型包括波形
的数据、起始时间和时间间隔(delta t)。
关于波形数据类型的详细信息见第10 章图形和图表中的波形数据类型一
节。
数字波形控件
数字波形控件可用于对数字波形中的单个数据元素进行操作。
关于数字波形数据类型的详细信息见第10 章图形和图表中的数字波形数据
类型一节。
数字数据控件
数字数据控件显示行列排列的数字数据。数字数据控件可用于创建数字波形
或显示从数字波形中提取的数字数据。将数字波形数据输入控件连接至数字
数据显示控件，可查看数字波形的采样和信号。
对象或应用程序的引用
位于引用句柄和经典引用句柄选板上的引用句柄控件可用于对文件、目录、
设备和网络连接进行操作。控件引用句柄用于将前面板对象信息传送给子
VI。
引用句柄是对象的唯一标识符，这些对象包括文件、设备或网络连接等。打
开一个文件、设备或网络连接时， LabVIEW 会生成一个指向该文件、设备
或网络连接的引用句柄。对打开的文件、设备或网络连接进行的所有操作均
使用引用句柄来识别每个对象。引用句柄控件用于将一个引用句柄传进或传
出VI。例如，引用句柄控件可在不关闭或不重新打开文件的情况下修改其
指向的文件内容。
由于引用句柄是一个打开对象的临时指针，因此它仅在对象打开期间有效。
如关闭对象， LabVIEW 会将引用句柄与对象分开，引用句柄即失效。如再
次打开对象， LabVIEW 将创建一个与第一个引用句柄不同的新引用句柄。
LabVIEW 将为引用句柄所指的对象分配内存空间。关闭引用句柄，该对象
就会从内存中释放出来。
由于LabVIEW 可以记住每个引用句柄所指的信息，如读取或写入的对象的
当前地址和用户访问情况，因此可以对单一对象执行并行但相互独立的操
作。如一个VI 多次打开同一个对象，那么每次的打开操作都将返回一个不
同的引用句柄。VI 结束运行时LabVIEW 会自动关闭引用句柄，但如果用
户在结束使用引用句柄时就将其关闭将可以最有效地利用内存空间和其它资
源，这是一个良好的编程习惯。关闭引用句柄的顺序与打开时相反。例如，
如对象A获得了一个引用句柄，然后在对象A上调用方法以获得一个指向
对象B的引用句柄，在关闭时应先关闭对象B 的引用句柄然后再关闭对象
A的引用句柄。
.NET 与ActiveX 控件(Windows)
位于.NET与ActiveX 选板上的.NET和ActiveX控件用于对常用的.NET
或ActiveX控件进行操作。可添加更多.NET或ActiveX 控件至该选板，
供日后使用。选择工具»导入».NET控件至选板或工具»导入»ActiveX控
件至选板，可分别转换.NET 或ActiveX 控件集，自定义控件并将这些控件
添加至.NET与ActiveX 选板。
注创建.NET 对象并与之通信需安装.NET Framework 1.1 Service Pack 1 或更高版
本。建议只在LabVIEW 项目中使用.NET对象。

够全的了！！

F. 什么是虚拟仪器

根据概念创建者美国国家仪器公司（National Instruments）的定义，虚拟仪器（英语：Virtual instrumentation）技术就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、测量和自动化的应用。灵活高效的软件能帮助您创建完全自定义的用户界面，模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成，标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。只有同时拥有高效的软件、模块化I/O硬件和用于集成的软硬件平台这三大组成部分，才能充分发挥虚拟仪器技术性能高、扩展性强、开发时间少，以及出色 的集成这四大优势。

虚拟仪器更多是注重在软件方面，通过测控软件，可以采集仪器的数据，进行分析处理和显示等，充分利用计算机的强大计算功能。当前虚拟仪器软件发展方向是配置化、低代码化，典型的代表国外有LabView、PathWave，国内有格西测控大师等。

G. 什么是虚拟仪器 与传统仪器区别

虚拟仪器是软件作为仪器核心；传统仪器是硬件作为仪器核心；虚拟仪器用编程+电脑+采集信号的装置。

虚拟仪器技术(Virtual instrument)就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、测量和自动化的应用。自1986年问世以来，世界各国的工程师和科学家们都已将NI LabVIEW图形化开发工具用于产品设计周期的各个环节。

从而改善了产品质量、缩短了产品投放市场的时间，并提高了产品开发和生产效率。使用集成化的虚拟仪器环境与现实世界的信号相连，分析数据以获取实用信息，共享信息成果，有助于在较大范围内提高生产效率。虚拟仪器提供的各种工具能满足我们任何项目需要。

两者的概述不同：

1、虚拟仪器的概述：虚拟仪器技术就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、测量和自动化的应用。

2、传统仪器的概述：仪器指科学技术上用于实验、计量、观测、检验、绘图等的器具或装置。通常是为某一特定用途所准备的一套装置或机器。

两者的意义不同：

1、虚拟仪器的意义：虚拟仪器技术是在PC技术的基础上发展起来的，所以完全“继承”了以现成即用的PC技术为主导的最新商业技术的优点，包括功能超卓的处理器和文件I/O，使您在数据高速导入磁盘的同时就能实时地进行复杂的分析。此外，不断发展的因特网和越来越快的计算机网络使得虚拟仪器技术展现其更强大的优势。

2、传统仪器的意义：仪器是推进和谐社会建设的重要力量。现今，全球的资源枯竭、环境污染等问题成为社会健康发展的瓶颈；食品安全问题、公共突发事件、疾病诊断、易燃易爆化学危险品等给人民的生活带来了严重影响，这些重大问题的解决都离不开先进的检测技术和手段。

H. 虚拟仪器技术的组成部分

虚拟仪器技术的三大组成部分： 软件是虚拟仪器技术中最重要的部份。使用正确的软件工具并通过设计或调用特定的程序模块，工程师和科学家们可以高效地创建自己的应用以及友好的人机交互界面。提供的行业标准图形化编程软件——LabVIEW，不仅能轻松方便地完成与各种软硬件的连接，更能提供强大的后续数据处理能力，设置数据处理、转换、存储的方式，并将结果显示给用户。此外，还提供了更多交互式的测量工具和更高层的系统管理软件工具，例如连接设计与测试的交互式软件SignalExpress、用于传统C语言的LabWindows/CVI、针对微软Visual Studio的Measurement Studio等等，均可满足客户对高性能应用的需求。
有了功能强大的软件，您就可以在仪器中创建智能性和决策功能，从而发挥虚拟仪器技术在测试应用中的强大优势。 专为测试任务设计的PXI硬件平台，已经成为当今测试、测量和自动化应用的标准平台，它的开放式构架、灵活性和PC技术的成本优势为测量和自动化行业带来了一场翻天覆地的改革。
PXI作为一种专为工业数据采集与自动化应用度身定制的模块化仪器平台，内建有高端的定时和触发总线，再配以各类模块化的I/O硬件和相应的测试测量开发软件，您就可以建立完全自定义的测试测量解决方案。无论是面对简单的数据采集应用，还是高端的混合信号同步采集，借助PXI高性能的硬件平台，您都能应付自如。这就是虚拟仪器技术带给您的无可比拟的优势。