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出版社：机械工业出版社

图书类别：仪器仪表

书名：现代虚拟仪器

书号：978-7-111-33186-5

作者：秦树人 等著

出版日期：2011年5月

开本：16

页数：520页

字数：807千字

定价：74.00元

内容简介

本书介绍了虚拟仪器产生、发展的历史背景，开发系统的原理、设计、研发及大量应用实例，特别对国产虚拟仪器的产生、发展及自主创新进行了非常详细的阐述。

全书共2篇22章。第1篇为虚拟仪器系统原理，主要内容包括：引论、虚拟仪器系统基础、基于PC机的虚拟仪器总线系统、信号调理器与数据采集器、文本式虚拟仪器、秦氏模型智能虚拟控件、智能虚拟控件及控件化虚拟仪器的建模原理与方法、智能控件化虚拟仪器系统的软件体系结构、智能虚拟控件的设计、智能虚拟控件开发系统规范和控件化虚拟仪器规范的实现、LabVIEW图形开发系统概述、LabVIEW开发系统中的数据采集与仪器驱动、LabVIEW系统的软件程序开发。第2篇为虚拟仪器的应用，介绍了大量由VMIDS系统和LabVIEW系统开发的各种虚拟仪器和测试系统在工业、农业、交通运输、能源、环保、医疗卫生等行业中的应用。

本书可供从事虚拟仪器研究和开发的科技人员及高等院校仪器与测试等专业的学生学习参考。

前言

为写本书，作者在动笔之前反复思考了两年之久，除了考虑书的内容、结构、体系及编排等问题之外，主要是考虑如何给这部著作一个恰当的定位。写一本这样的书，一不注意就有可能写成一本介绍国内外有关虚拟仪器研究和开发情况的“汇编”；这样的话，无论怎么写，书的学术性都会受到影响。因此，作者摒弃了这样的写作思路，最后将其定位为：以我国自主创新研究和开发成果为核心、为主体，将本书写成一部学术性较强，同时也重视应用性的科技专著。书中用很大篇幅对作者十余年来在虚拟仪器研究中取得的自主创新研究成果予以系统而深入的介绍。可以说，本书是作者十余年来从事虚拟仪器研究的一个学术和技术的总结。

在过去的十余年间，作者先后主持承担过有关虚拟仪器的国家自然科学基金重点项目、国家863计划重点项目、多项省市重点科技项目，以及二十余项国家自然科学基金和国家863计划的面上项目、省市科技项目和信息产业项目，在虚拟仪器的基础研究和应用开发两个方面都取得了大量的成果，获得过多项国家级、省部级奖励及多项发明专利。因此，作者拥有的写作资源可保证本书的主体内容，自主创新内容的篇幅占到全书的70%。为了进行国内外比较，书中也用了一定的篇幅对国外类似的研究进行介绍。这样做不仅在内容体系上充分尊重虚拟仪器发展的客观历史，尊重国外的研究对虚拟仪器发展的重要贡献，而且通过国内外类似系统研究的比较，可从中取长补短，为我国虚拟仪器进一步的研究和发展提供很好的借鉴。

全书分2篇。第1篇介绍虚拟仪器系统原理，内容包括：引论、虚拟仪器系统基础、基于PC机的虚拟仪器总线系统、信号调理器与数据采集器、文本式虚拟仪器、秦氏模型智能虚拟控件、智能虚拟控件及控件化虚拟仪器的建模原理与方法、智能控件化虚拟仪器系统的软件体系结构、智能虚拟控件的设计、智能虚拟控件开发系统规范和控件化虚拟仪器规范的实现、LabVIEW图形开发系统概述、LabVIEW开发系统中的数据采集与仪器驱动、LabVIEW系统的软件程序开发。第2篇为虚拟仪器的应用，列举了大量由VMIDS系统和LabVIEW系统开发的各种虚拟仪器和测试系统在工业、农业、交通运输、能源、环保、医疗卫生等行业中的应用。这里需要说明：有的LabVIEW系统的应用实例是作者从公开的资料中收集而来的，凡是知道应用实例作者的都已在该实例的介绍中标明了作者的姓名。

写作本书使用了180种参考书籍和国内外文献，这些书籍和文献分为主要和一般两类，主要参考书和文献共55种，一般参考书和文献125种，分别列于书后供读者参考。对于书中介绍的许多创新成果，读者可从主要参考书和文献中查找，而对于一般文献和参考书，读者可以有选择地参考。

目录

前言

第1篇虚拟仪器系统原理

第1章引论

1.1虚拟仪器的源起

1.2仪器仪表的发展进程与虚拟仪器

1.3虚拟仪器的特点及其在仪器领域中的地位和作用

第2章虚拟仪器系统基础

2.1虚拟仪器的概念

2.2虚拟仪器的软件系统

2.3虚拟仪器和虚拟仪器库的形成

2.4虚拟仪器的开发系统

2.5虚拟仪器的构成

2.6虚拟仪器的硬件装置

第3章基于PC机的虚拟仪器总线系统

3.1ISA、EISA总线系统

3.2PCI总线系统

3.3PCI总线设备驱动程序

3.4USB通用串行总线系统

第4章信号调理器与数据采集器

4.1放大器

4.2滤波器

4.3常用传感器特性与信号调理的要求

4.4数据采集系统概述

4.5数据采集系统原理

4.6基于PC总线的数据采集系统设计

第5章文本式虚拟仪器

5.1文本式编程语言简介

5.2文本式虚拟仪器的开发

5.3文本式虚拟仪器的产品

第6章秦氏模型智能虚拟控件

6.1智能虚拟控件的概念

6.2智能虚拟控件的模型原理

6.3仪器拼搭与拼搭场

第7章智能虚拟控件及控件化虚拟仪器的建模原理与方法

7.1非智能虚拟控件

7.2非智能虚拟控件的设计

7.3智能虚拟控件模型的分类

7.4智能虚拟控件的系统模型

7.5建模的原理与方法

7.6智能控件化虚拟仪器开发系统的模型

7.7智能控件化虚拟仪器的建模

7.8显示建模

第8章智能控件化虚拟仪器系统的软件体系结构

8.1软件体系结构

8.2基于层次消息总线（HMB）的软件体系结构

8.3动态路由层次消息总线的模式

8.4DR-HMB模式的系统开发

第9章智能虚拟控件的设计

9.1可复用智能虚拟控件的软件设计

9.2智能虚拟控件的设计方法与准则

9.3设计方法

9.4仪器功能库的设计

9.5智能虚拟控件设计

第10章智能虚拟控件开发系统规范和控件化虚拟仪器规范的实现

10.1VMIDS开发系统的零编程机理

10.2VMIDS系统的发展

10.3VMIDS开发系统的实现

第11章LabVIEW图形开发系统概述

11.1LabVIEW系统的起源及发展历程

11.2LabVIEW系统的优势和特点

11.3LabVIEW系统的发展前景及存在问题

第12章LabVIEW开发系统中数据采集与仪器驱动

12.1数据采集

12.2NI-DAQmx软件

12.3仪器总线技术

12.4仪器驱动器

12.5LabVIEW中的仪器控制

第13章LabVIEW系统的软件程序开发

13.1创建新VI

13.2编辑VI

13.3运行调试VI

13.4子VI

13.5文件输入输出

第2篇虚拟仪器的应用

第14章智能控件化虚拟仪器的拼搭实例

14.1波形显示与数据记录仪

14.2机械噪声测试分析仪

14.3音频信号分析仪

14.4单通道FFT信号分析仪

14.5传递相干分析仪

14.6小波变换信号分析仪

14.7齿轮传动链精度测量仪

14.8扫频信号发生器

第15章虚拟仪器在机电设备测试诊断中的应用

15.1镁铝合金熔炼过程中电炉温度变化的监测

15.2石油钻井振动筛动态特性测试

15.3音箱的音频信号分析

15.4风电场功率特性分析

15.5风力发电机噪声音调与能听度的测试

15.6MG1432A万能外圆磨床砂轮架轴承的FFT分析及小波变换分析与诊断

15.7测量电量的虚拟式万用表

15.8JZQ200型减速器齿轮箱故障诊断

15.9电器噪声倍频程测试与分析

第16章虚拟仪器在机械参量测试中的应用

16.1扭矩、转速和功率的测量

16.2多通道温度测试与控制

16.3应变测试

16.4流量测试

16.5转轴轴心轨迹测试

16.6机械零件尺寸的测量

16.7基于DSP的虚拟式FFT分析仪

第17章虚拟仪器在汽车测试与诊断中的应用

17.1汽车变速齿轮箱测试与诊断仪

17.2汽车变速齿轮箱预测分析

17.3基于虚拟仪器的汽车车载信息平台

第18章虚拟仪器在旋转机械测试与诊断中的应用

18.1旋转机械典型故障及其振动特征

18.2虚拟式旋转机械特征分析仪的功能

18.3虚拟式旋转机械特征分析仪应用实例

第19章虚拟仪器在模态分析中的应用

19.1模态分析的基本原理

19.2虚拟仪器在简支梁模态分析中的应用

19.3虚拟仪器在框架结构模态分析中的应用

19.4虚拟仪器在摩托车车架模态分析中的应用

第20章虚拟仪器在机械振动基本测量中的应用

20.1机械振动测试装置的组成结构

20.2简支梁谐振频率的测量一

20.3简支梁谐振频率测量二

20.4简谐振动的幅值测量

20.5机械振动系统固有频率的测量

20.6单自由度系统固有频率的测量

20.7单自由度系统强迫振动的幅频特性、固有频率和阻尼的测量

20.8单自由度系统自由衰减振动、固有频率和阻尼比的测量

20.9简支梁各阶固有频率及主振型的测量

20.10拍振测量

20.11机械系统主动隔振测量

20.12机械系统被动隔振测量

20.13油阻尼减振测量

20.14单式动力吸振器吸振测量

20.15复式动力吸振测量

20.16振动信号的测试分析

20.17简支梁传递函数与相干分析

第21章虚拟仪器在生物医学测量中的应用

21.1虚拟式生物医学仪器的基本功能及应用

21.2虚拟式生物医学仪器系统的特征分析功能

第22章LabVIEW系统在虚拟仪器开发和工程测试中的应用

22.1网络虚拟实验室构建

22.2比较法相位型振动测量系统

22.3航空机载电子设备自动测试系统

22.4纳米性材料动态测量交流 B—H曲线测试仪

22.5压气机管道声模态及不稳定特性测量的数据采集与分析

22.6基于LabWindows/CVI 的通信系统与信号处理

22.7摩擦力测试及处理系统

22.8偏振态实时监测系统

22.9柴油机测试诊断系统的开发

22.10雷达发射机高压测试系统

22.11基于小波神经网络的矿井局部通风机故障检测与诊断研究

22.12心音分析系统

22.13汽轮机振动的倒谱分析系统

22.14电能质量综合监测LabVIEW虚拟仪器系统的开发

22.15基于LabVIEW系统的多功能信号发生器

22.16基于LabVIEW的浅层地震仪

22.17声强测量分析系统

22.18基于LabVIEW和PXI平台的焊机自动测试系统

22.19基于虚拟仪器的淡水鱼阻抗特性检测系统

参考文献