什么是LabVIEW以及如何在LabVIEW中制作基本的电气项目？

LabVIEW 和基于 LabVIEW 的基本电气项目简介

作为经过验证的用于原型设计的有用工具，LabVIEW 图形开发平台为各种应用提供了众多解决方案，例如仪器控制、嵌入式监控和控制系统、数据采集和处理、自动化测试和验证系统等。

LabVIEW 包含数百个预先编写的库，有助于创建从功能性嵌入式系统到高性能测试和测量系统的灵活且可扩展的系统。

什么是LabVIEW？

LabVIEW 代表 L 实验室V 虚拟我 仪器 E 工程W 工作台 由 National Instruments 开发。它是一个强大的编程工具，为科学和工程系统提供软件解决方案。 LabVIEW是一种图形化编程语言，数据流决定程序的执行，而基于文本的编程语言指令（文本行）决定程序的执行。

LabVIEW 允许使用一组工具和对象来构建一个称为前面板的用户界面。然后允许用户使用功能的图形表示在框图上添加代码。因此，框图上的代码根据实现的控制结构控制前面板对象。因此，用户可以针对各种应用需求构建定制的数据采集、测试、测量和控制解决方案。

LabVIEW 被集成用于与各种数据采集设备进行通信，例如 GPIB、PXI、VXI、RS-232、RS-485 和基于 USB 的设备。并且还提供使用 LabVEW 网络服务器和 TCP/IP 和 ActiveX 等软件标准的物联网。

虚拟仪器

LabVIEW中的程序被称为虚拟仪器或简称VI，因为程序的操作和外观类似于万用表和示波器等物理仪器。

一个VI由三个组件组成，即前面板 , 框图 和图标和连线板 .前面板由用作用户界面的控件和指示器组成，框图包含 VI 的源代码。图标和连线板是由输入和输出组成的 VI 的可视化表示。该图标和连线板允许该VI在另一个VI中用作子VI（另一个VI中的VI称为子VI）。

前面板：

下图显示了由各种控件和显示控件组成的VI的前面板。它用作 VI 的用户界面，以便可以为应用程序开发交互式输入和输出终端。 LabVIEW 中的控件包括旋钮、刻度盘、按钮、数字控件和布尔开关。控件充当将数据传递给框图的输入设备。

指示器是VI的输出接线端，显示输出值。一些指示器包括数字指示器、仪表、LED、图表和其他显示器。指标作为输出设备，从框图中获取数据并显示出来。

控件和指示器都可以从仅在前面板可用的控件面板中选择。通过右键单击前面板上的任意位置，将出现控制面板。

框图

下图是上面前面板的方框图。它包含使用图形表示函数来控制前面板对象的 VI 的图形源代码。框图由作为终端的前面板对象和附加的各种函数（如数字、布尔、比较、数组、计时等）和结构（如while循环、for循环、case结构等）组成。

前面板上的每个指标或控件都由框图上对应的接线端组成。因此，它们与各种功能相连，以实现控制应用程序。

这些函数和结构可以从仅在框图中可用的函数面板中选择。通过右键单击程序框图工作区的任意位置，将出现功能面板。

在上面的框图中，外面的矩形结构代表一个while循环，里面的就是case结构。橙色、蓝色和绿色线表示将数据从控件传递到指示器的线路。框图上的这些对象和结构代表了 VI 的代码。

该VI可以通过按下位于窗口顶部调色板中的各种按钮（如箭头或运行按钮、暂停和停止按钮）来执行、暂停或停止。

LabVIEW项目

LabVIEW 是一个理想的平台，用于对涉及电气、机械、信号处理、电子、仪器仪表和控制、生物医学和航天。

LabVIEW 凭借图形编码和高级功能块的优势，以最少的时间和精力为各种项目设计解决方案提供了灵活性。以下是一些与电气领域相关的基于LabVIEW的项目。

使用LabVIEW的热过载继电器

该项目的目标是使用LabVIEW和DAQ模块监控电机的运行以防止热过载。在给定的 VI DAQ 输入和输出中，为了便于读者理解，这里省略了，因此只开发了仿真模型。

上图为热过载继电器VI的前面板，左侧元件称为控件，右侧元件称为指示器。

此前面板显示机器的各种参数值和环境温度。一旦温度超过安全限值（机器的环境温度），它就会给出继电器跳闸指示。继电器因超过环境温度而跳闸如下图所示。

该VI的图形代码在框图上实现，如下图所示。框图代表了项目的实际实施。这里的温升是根据机器的温度常数（摄氏度每千瓦）计算出来的。

所以已经在框图上进行了温度比较，以比较实际和期望（设置安全值的限制）温度。也可以使用电流和温度传感器以及 DAQ 模块来实现此代码，以对机器进行实时控制。

LabVIEW中自励直流并联发电机的负载特性

它是虚拟电机实验室下的基础电气项目之一，处理加载时的机器特性。下图为VI的前面板，由控件、指示器和波形图组成。

终端电压、励磁电流和负载电流（包括电枢和励磁电阻）作为输入或控制，根据这些数据，电枢电流、电枢压降和感应电压生成器被计算并显​​示在图表中，数字指标如下图所示。

该VI的源代码如下方框图所示，其中各种数学函数根据输入参数确定输出参数。在框图中，一组数据值（用橙色粗线表示）被传递给不同的数学函数。这些函数确定适当的结果数组，然后将其传递给图形和数组指标。

LabVIEW中RLC系列电路的仿真

本项目实现了RLC串联电路，并使用LabVIEW软件确定其谐振条件。 RLC系列电路用于振荡电路、滤波电路、广播电视调谐电路等调谐电路。

在RLC串联电路中，感抗等于容抗的频率称为谐振频率。在谐振频率下，感抗和容抗相互抵消，使阻抗与电阻相等，因此电流为最大值。

这个陈述用下面给出的LabVIEW项目证明。前面板有控件和指示灯，负责数据输入和数据采集。

下图给出了框图上串联RLC电路的图形代码。通过对给定输入（电感、电容和电压）执行数学运算，可以在框图中确定感抗、容抗、阻抗和电流等参数。 您还可以阅读：

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