测试工程及LabVIEW应用

第1章绪论

1.1测试技术概述

1.1.1测试技术发展历程

1.1.2现代测试技术的特点

1.1.3测试技术发展趋势

1.2测试系统概述

1.2.1测试系统的组成

1.2.2自动测试系统

1.2.3测试系统的分类

1.2.4测试系统主要性能指标

1.2.5现代测试系统应用状况

1.3网络化测试工程概述

1.3.1网络化测试的定义

1.3.2测试中网络的功能

1.3.3网络化测试的特点

1.3.4测试网络化的意义

1.4LabVIEW与测试工程

1.4.1LabVIEW概述

1.4.2LabVIEW开发测试软件的优势

1.5测试工程学主要研究内容

第2章LabVIEW测试软件开发入门

2.1LabVIEW程序的基本构成

2.1.1前面板

2.1.2框图

2.1.3连线板

2.2LabVIEW编程环境

2.2.1启动界面

2.2.2控件选板与函数选板

2.2.3工具栏

2.2.4菜单

2.2.5在线帮助系统

2.3数据类型

2.3.1基本数据类型

2.3.2复合数据类型

2.4局部变量和全局变量

2.4.1局部变量

2.4.2全局变量

2.5程序流程控制

2.5.1顺序结构

2.5.2条件结构

2.5.3循环结构

2.5.4事件结构

2.6数据的图形显示

2.6.1波形图表

2.6.2波形图

2.6.3XY图

2.7VI设计

2.7.1创建对象

2.7.2选择对象

2.7.3移动对象

2.7.4复制和删除对象

2.7.5对齐和分布对象

2.7.6调整对象大小

2.7.7调整对象层序

2.7.8修改对象外观

2.7.9连线

2.8VI的调试及工具使用

2.8.1调试工具栏

2.8.2高亮执行

2.8.3探针和断点

2.8.4常见错误

2.9子VI设计

2.9.1子VI的概念与VI层次结构

2.9.2创建子Ⅵ

2.9.3修改连线板

2.9.4编辑图标

2.9.5设置VI属性

2.9.6使用子VI

2.10资源管理和程序编译方法

2.10.1项目浏览窗口

2.10.2编译文件

2.10.3应用程序生成方法

2.10.4安装程序生成方法

第3章数据采集

3.1概述

3。2数据采集系统的基本构成

3.2.1数据采集系统的硬件

3.2.2数据采集系统的软件

3.3采样定理的应用

3.4信号分类

3.5信号调理

3.5.1常见的信号调理方法

3.5.2信号调理器的选型原则

3.6测量系统的连接

3.6.1测量系统的三类连接方式

3.6.2测量浮动信号的连接方式

3.6.3测量接地信号的连接方式

3.7数据采集卡

3.7.1数据采集卡的功能

3.7.2数据采集卡的选型

3.7.3数据采集卡的驱动软件

第4章LabVIEW的数据采集编程

4.1NI-DAQ概述

4.1.1传统NI-DAQ VI

4.1.2NI-DAQmx VI

4.1.3DAQ函数节点的常用术语

4.2模拟I/O参数的选择

4.3模拟输入

4.3.1单点采集及VI实现

4.3.2波形采集及VI实现

4.3.3连续采集及VI实现

4.4模拟输出

4.4.1单点输出及VI实现

4.4.2波形输出及VI实现

4.4.3连续输出及VI实现

4.5数字I/O

4.5.1读/写数字线及VI实现

4.5.2读/写数字端口及VI实现

4.6计数器VIs

4.6.1事件计数/定时及VI实现

4.6.2单个脉冲产生及VI实现

4.6.3连续脉冲产生及VI实现

4.6.4频率测量及VI实现

4.6.5脉宽和周期测量及VI实现

4.7传统NI-DAQ高级编程

4.7.1同步采样

4.7.2异步采样

4.7.3硬件触发与同步

4.7.4同步技术

4.7.5状态机结构

4.7.6直接读写端口

4.8NI-DAQmx编程

4.8.1NI-DAQmx相关术语

4.8.2DAQ助手编程

4.8.3DAQmx仿真设备

4.9NI-DAQmx高级编程

4.9.1模拟输入

4.9.2模拟输出

4.9.3数字I/O

4.9.4计数器

4.9.5DAQmx属性节点编程

第5章测试信号处理及LabVIEW实现

5.1信号处理概述

5.1.1信号处理的任务

5.1.2信号处理的方法

5.1.3LabVIEW中的信号处理实现

5.2波形和信号生成

5.2.1波形和信号生成相关的VI

5.2，2波形信号生成举例

5.2.3仿真信号的生成

5.3信号时域分析

5.3.1信号时域分析相关的VI

5.3.2波形测量举例

5.3.3信号运算举例

5.4信号频域分析

5.4.1信号的FFT分析

5.4.2数字滤波器设计

5.5信号变换

5.5.1信号变换相关的VI

5.5.2信号变换举例

……

第6章网络化测试

第7章网络化测试及LabVIEW实现

第8章LabVIEW中数据库的访问

第9章自动测试系统(ATS)

第10章自动测试系统集成设计

《测试工程及LabVIEW应用》既可作为大专院校测试技术、测试测量、仪器仪表、机械电子、自动化、计算机应用等专业高年级学生和研究生的教学用书，也可供从事LabVIEW的广大工程技术人员，测试工程设计研发、使用维护及相关领域的工程技术和研究人员参考。

LABVIEW有很多优点，尤其是在某些特殊领域其特点尤其突出。

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。同时，用户也可以十分方便地找到各种适用于测试测量领域的LabVIEW工具包。这些工具包几乎覆盖了用户所需的所有功能，用户在这些工具包的基础上再开发程序就容易多了。有时甚至于只需简单地调用几个工具包中的函数，就可以组成一个完整的测试测量应用程序。

控制:控制与测试是两个相关度非常高的领域，从测试领域起家的LabVIEW自然而然地首先拓展至控制领域。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可以非常方便的编制各种控制程序。

仿真:LabVIEW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，找到潜在的问题。在高等教育领域，有时如果使用LabVIEW进行软件模拟，就可以达到同样的效果，使学生不致失去实践的机会。

儿童教育:由于图形外观漂亮且容易吸引儿童的注意力，同时图形比文本更容易被儿童接受和理解，所以LabVIEW非常受少年儿童的欢迎。对于没有任何计算机知识的儿童而言，可以把LabVIEW理解成是一种特殊的"积木":把不同的原件搭在一起，就可以实现自己所需的功能。著名的可编程玩具"乐高积木"使用的就是LabVIEW编程语言。儿童经过短暂的指导就可以利用乐高积木提供的积木搭建成各种车辆模型、机器人等，再使用LabVIEW编写控制其运动和行为的程序。除了应用于玩具，LabVIEW还有专门用于中小学生教学使用的版本。

快速开发:根据笔者参与的一些项目统计，完成一个功能类似的大型应用软件，熟练的LabVIEW程序员所需的开发时间，大概只是熟练的C程序员所需时间的1/5左右。所以，如果项目开发时间紧张，应该优先考虑使用LabVIEW，以缩短开发时间。

跨平台:如果同一个程序需要运行于多个硬件设备之上，也可以优先考虑使用LabVIEW。LabVIEW具有良好的平台一致性。LabVIEW的代码不需任何修改就可以运行在常见的三大台式机操作系统上:Windows、Mac OS 及 Linux。除此之外，LabVIEW还支持各种实时操作系统和嵌入式设备，比如常见的PDA、FPGA以及运行VxWorks和PharLap系统的RT设备。

与 C 和BASIC 一样，LabVIEW也是通用的编程系统，有一个完成任何编程任务的庞大函数库。LabVIEW的函数库包括数据采集、GPIB、串口控制、数据分析、数据 显示及数据存储，等等。LabVIEW也有传统的程序调试工具，如设置断点、以动画方式显示数据及其子程序(子VI)的结果、单步执行等等，便于程序的调试。

LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是一种用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言。传统文本编程语言根据语句和指令的先后顺序决定程序执行顺序，而 LabVIEW 则采用数据流编程方式，程序框图中节点之间的数据流向决定了VI及函数的执行顺序。VI指虚拟仪器，是 LabVIEW 的程序模块。

LabVIEW 提供很多外观与传统仪器(如示波器、万用表)类似的控件，可用来方便地创建用户界面。用户界面在 LabVIEW 中被称为前面板。使用图标和连线，可以通过编程对前面板上的对象进行控制。这就是图形化源代码，又称G代码。LabVIEW 的图形化源代码在某种程度上类似于流程图，因此又被称作程序框图代码。

简单回顾一下LabVIEW最近的发展历史(也仅限于我能够收集到的版本)，从这里也可以间接的体会到LabVIEW的发展速度有多快。从LabVIEW的软件版本来看(我能收集到的)，应该有LabVIEW 5系列、LabVIEW 6系列、LabVIEW 7系列和LabVIEW 8系列。发布年份可能有误，以NI为准。

LabVIEW 1.0 发布于:1986年，运行在苹果公司的Macintosh平台上。

LabVIEW 2.0 发布于:1988年，1990年虚拟仪器面板和结构化数据流获两项美国专利。

LabVIEW 3.0 发布于:1994年

LabVIEW 4.0 发布于:1996年

LabVIEW 5.0 发布于:1998年

LabVIEW 5.1.1 发布于:2000年3月

LabVIEW 6.02 发布于:2001年2月

LabVIEW 6.1 发布于:2002年1月

LabVIEW 7.0 发布于:2003年5月

LabVIEW 7.1 发布于:2004年4月

LabVIEW 7.1.1 发布于:2004年11月

LabVIEW 8.0 发布于:2005年10月

LabVIEW 8.0.1 发布于:2006年2月

LabVIEW 8.20 发布于:2006年8月

LabVIEW 8.2.1 发布于:2007年3月

LabVIEW 8.2.1f4 发布于:2007年9月

LabVIEW 8.5 发布于:2007年8月

LabVIEW8.5.1 发布于:2008年4月

LabVIEW8.6 发布于:2008年8月

LabVIEW8.6.1 发布于:2009年2月

LabVIEW 2010 发布于:2010年8月

LabVIEW 2011 发布于:2011年8月

LabVIEW 2012 发布于:2012年8月

LabVIEW 2013 发布于: 2013年8月

LabVIEW 2014 发布于: 2014年8月

从NI的LabVIEW版本号，可以看出:

1、 系列号:5、6、7、8表示新的系列，软件结构或功能可能有重大改进(付费升级)

2、 版本号:5.x、6.x、7.x、8.x表示软件有新的内容或比较大的改进(付费升级)

3、 版本号:5.x.x、6.x.x、7.x.x、8.x.x表示软件较上个版本进行了修补(免费升级)