《虛擬儀器概論》實驗指導書

《虛擬儀器概論》

實驗指導書

機械工程學院測控技術與儀器系

楊大志郭天石

四川理工學院

2023年4月

前言虛擬儀器技術是集測試，計算機、訊號處理、應用電子等多種高新技術於一體的綜合應用技術；虛擬儀器建立在pc平台上，可共享計算機的軟硬體資源和共享計算機的規模經濟效益，它容易實現虛擬化和網路化平台，它本身的實驗資源可供他人在更大的範圍內共享，具有功能強、價效比高的特點。

虛擬儀器實驗建設的基本思路是把計算機技術和測試技術的最新成果應用於實踐教學中，實現實驗教學手段現代化，建立先進的實驗教學平台和現代化的實驗教學環境，在此平台基礎上，進行實驗教學內容和方法的改革，建設有利於學生創新精神和實踐能力培養的實踐內容。將虛擬儀器用於現代實驗教學主要具有三個優勢：

1．虛擬儀器集多種通用技術於一體，是一項綜合的、先進的和實用的技術，「軟體就是儀器」的虛擬性具有可由學生自行定義的柔性結構，可給學生乙個充分發揮自己想象力、創造力和展示才能的空間，非常適合作為現代實驗教學內容和教學裝置，可按照嶄新的教學模式分階段地進行學生綜合能力培養。

2．由於虛擬儀器建立在pc機的平台上，它能共享計算機的軟硬體資源和經濟效益，不僅效能十分優良，其成本亦很低廉，因而用虛擬儀器建設現代化的實驗室是一種經濟高效的選擇。

3．開放式的虛擬儀器系統以計算機為基礎，採用標準匯流排的開放式體系結構，以及把各種系統功能模組化的軟硬體平台，具有組態靈活的積木式結構。

因此，把虛擬儀器技術引入到實驗教學中，充分發揮了虛擬儀器的特長，能很好地滿足現代實驗教學的綜合性、階段性、創造性和開放性的要求，是一種能滿足現代實驗教學要求的切實可行的選擇。

本講義共分3篇，第1篇基礎類實驗，主要介紹虛擬儀器的基本概念、程式設計基礎、資料操作、程式結構及相應的實驗；第2篇綜合類實驗，主要介紹資料採集、儀器控制、分析軟體及其實驗；第3篇創新設計類實驗，主要介紹多功能虛擬實驗儀器的設計實驗，及網路化虛擬實驗室設計實驗。