LabVIEW 2022中文版虛擬儀器與模擬自學速成

雷金红，男，高级工程师，主要从事装备维修技术保障、质量管理体系建设、科研学术等方面工作，发表各层次学术论文30余篇，获批发明专利3项，实用新型专利、软件著作权18项。王创伟，男，信阳航空职业学院乘务学院书记，信息技术学院专任教师，参与国家及省部级课题6项，获得省部级一等奖等奖励2项，出版著作3部，主编教材1部，发表论文25篇。

第 1章　LabVIEW概述 1

1.1 VI 2

1.1.1 概念 2

1.1.2 VI的特點 2

1.1.3 VI的分類 3

1.1.4 VI的組成 4

1.1.5 VI的發展方向 6

1.2 LabVIEW的基礎知識 6

1.2.1 LabVIEW的使用 7

1.2.2 LabWindows/CVI的使用 7

1.2.3 其他 8

1.3 LabVIEW的應用 8

1.3.1 LabVIEW 2022的新功能 8

1.3.2 LabVIEW的啟動 9

第 2章　LabVIEW 2022中文版入門 12

2.1 圖形界面 13

2.2 文件管理 13

2.2.1 新建VI 13

2.2.2　保存VI 14

2.2.3　新建文件 14

2.2.4 創建項目 15

2.2.5　操作實例—創建項目文件 16

2.3　LabVIEW編程環境 17

2.3.1　“控件”選板 17

2.3.2　“函數”選板 17

2.3.3　“工具”選板 19

2.3.4　操作實例—設置前面板顏色 20

2.3.5　菜單欄 21

2.3.6　“項目瀏覽器”窗口 26

2.3.7　操作實例—新建菜單項 27

2.4　程序 29

2.4.1　程序框圖 29

2.4.2　連線埠 30

2.4.3　操作實例—設置乘法運算接線埠 33

2.4.4　設置圖標 34

2.4.5　操作實例—設置乘法運算圖標 37

2.4.6　對象編輯窗口 38

2.5　綜合演練—設置時間顯示前面板 39

第3章　前面板與控件 43

3.1 前面板控件 44

3.1.1　控件樣式 44

3.1.2　數值型控件 45

3.1.3　操作實例—測量儀表和量表 48

3.1.4　布爾控件和單選按鈕 49

3.1.5　字符串與路徑控件 50

3.1.6　數據容器控件 51

3.1.7　列表、表格和樹控件 52

3.1.8　圖形控件 53

3.1.9　下拉列表與枚舉控件 54

3.1.10　佈局控件 54

3.1.11 I/O控件 56

3.1.12　修飾控件 56

3.1.13　引用句柄控件 57

3.1.14　.NET與ActiveX控件 58

3.1.15　操作實例—“NXG風格”選板控件的使用方法 59

3.2　設置前面板控件的屬性 59

3.2.1　設置數值型控件的屬性 60

3.2.2　設置文本型控件的屬性 62

3.2.3　設置布爾控件的屬性 64

3.2.4　操作實例—停止按鈕的使用 65

3.2.5　操作實例—組合框的使用方法 66

3.3　前面板的修飾 68

3.3.1　設置前面板對象的顏色及文字風格 68

3.3.2　調整多個對象的位置關系和設置對象的大小 68

3.3.3　修飾控件的使用 69

3.3.4　操作實例—控件的對齊與組合 70

3.4　綜合演練—設置學校值日表控件 72

第4章　LabVIEW編程 74

4.1 運行和調試VI 75

4.1.1　運行VI 75

4.1.2　糾正VI的錯誤 75

4.1.3　高亮顯示程序執行過程 76

4.1.4　單步通過VI及其子VI 77

4.1.5　操作實例—減一運算 77

4.2　編輯VI 81

4.2.1　設置VI屬性 81

4.2.2　使用斷點 82

4.2.3　使用探針 83

4.2.4　操作實例—設置斷點運行 83

4.3　綜合演練—時間轉換 85

第5章　數值、字符串與變量 88

5.1 數值運算 89

5.1.1　數值函數 89

5.1.2　函數快捷命令 92

5.1.3　操作實例—設置定點轉換 93

5.2　字符串運算 95

5.2.1　字符串常量 96

5.2.2　字符串函數 96

5.2.3　操作實例—設置字符串長度 100

5.3　變量 101

5.3.1　局部變量 101

5.3.2　全局變量 103

5.4　綜合演練—連接字符串 104

第6章　循環與結構 106

6.1 結構VI和函數 107

6.1.1 分類 107

6.1.2　多態性 107

6.2　循環結構函數 108

6.2.1　For循環 108

6.2.2　While循環 110

6.2.3　移位寄存器 111

6.2.4　操作實例—計算平均值 112

6.2.5　反饋節點 113

6.2.6　操作實例—設置延遲值 116

6.3　其他循環結構函數 119

6.3.1　條件結構 119

6.3.2　順序結構 120

6.3.3　事件結構 122

6.3.4　公式節點 126

6.3.5　屬性節點 127

6.4　定時循環 128

6.4.1　定時循環和定時順序結構 129

6.4.2　配置定時循環和定時順序結構 130

6.4.3　同步開始定時結構和中止定時結構的執行 134

6.4.4　操作實例—設置定時循環偏移量 135

6.5　綜合演練—啟用接線端控制反饋節點 137

第7章　數組與簇 141

7.1 數組 142

7.1.1　數組的組成與創建 142

7.1.2　使用循環創建數組 143

7.1.3　數組函數 144

7.1.4　操作實例—創建數組 149

7.1.5　操作實例—拆分數組的值 152

7.2　簇 153

7.2.1　簇的組成與創建 153

7.2.2　簇數據的使用 156

7.2.3　操作實例—數組至簇轉換 160

7.3　綜合演練—設置最大值與最小值 161

第8章　波形顯示 165

8.1 圖表數據 166

8.1.1　波形圖 166

8.1.2　波形圖表 168

8.1.3　XY圖 171

8.1.4　設置圖形控件的屬性 173

8.1.5　操作實例—產生隨機波形 176

8.2　強度圖和強度圖表 177

8.2.1　強度圖 177

8.2.2 強度圖表 179

8.3　三維圖形 180

8.3.1 三維曲面圖 181

8.3.2　三維參數圖 186

8.3.3 三維曲線圖 186

8.3.4　極坐標圖 188

8.4　波形數據 189

8.4.1　波形數據的組成 189

8.4.2　波形數據的使用 191

8.4.3　操作實例—創建波形 195

8.5　綜合演練—設置歸一化波形 196

第9章　信號分析與處理 198

9.1 信號和波形生成 199

9.1.1　波形生成 201

9.1.2　信號生成 210

9.1.3　操作實例—按公式生成波形 212

9.2　波形調理 213

9.3　波形測量 221

9.3.1 基本平均直流-均方根 222

9.3.2　瞬態特性測量 222

9.3.3　提取單頻信息 222

9.3.4 FFT頻譜（幅度-相位） 222

9.3.5　FFT功率譜和PSD VI 223

9.3.6　頻率響應函數（幅度-相位） 224

9.3.7　頻譜測量 224

9.3.8　失真測量 227

9.3.9　幅值和電平 228

9.3.10　波形監測 230

9.3.11　操作實例——設置波形重採樣 230

9.4　信號運算 232

9.4.1　捲積和相關 233

9.4.2　縮放和映射 234

9.5　濾波器 235

9.5.1　Butterworth濾波器 235

9.5.2　Chebyshev濾波器 236

9.5.3　FIR加窗濾波器 237

9.5.4　Savitzky-Golay濾波器 237

9.5.5　貝塞爾濾波器 238

9.5.6　操作實例——設置零相位濾波 238

9.6　逐點 240

9.6.1　信號生成（逐點） 241

9.6.2　信號運算（逐點） 242

9.6.3　濾波器（逐點） 243

9.6.4　譜分析（逐點） 244

9.6.5　變換（逐點） 245

9.6.6　線性代數（逐點） 246

9.6.7　操作實例—移動STFT（逐點） 246

9.7　綜合演練—提取正弦波 248

第 10章　文件管理 251

10.1 文件操作 252

10.2　文件類型 254

10.2.1 文本文件 254

10.2.2　帶分隔符電子表格 255

10.2.3　二進制文件 257

10.2.4　配置文件 258

10.2.5　TDMS 259

10.2.6　存儲/數據插件 267

10.2.7　操作實例—寫入和讀取文本文件 269

10.3　Zip文件 272

10.4　XML格式 272

10.5　波形文件I/O VI 276

10.6　高級文件VI和函數 277

10.7　綜合演練—格式化寫入文件和掃描文件 279

第 11章　數據採集與網絡通信 283

11.1 數據採集 284

11.1.1　DAQ系統概述 284

11.1.2　NI-DAQmx安裝及DAQ節點介紹 286

11.1.3　安裝設備和接口 287

11.1.4　DAQ節點常用的參數簡介 288

11.1.5　NI-DAQmx函數與VI 289

11.1.6　DAQ助手 297

11.1.7　操作實例—輸出電壓 297

11.2　數據通信 298

11.2.1　TCP通信 298

11.2.2　UDP通信 302

11.2.3　DataSocket 303

11.2.4　其他通信方法介紹 308

11.3　綜合演練—通過DataSocket函數監視OPC項 309