使用​LabVIEW，​从​测量​数据​中​获取​有用​信息

概览

数​以​千​计​的​工程​师​和​科学​家​正在​使用​LabVIEW​进行​各种​应用，​如​验证、​确认​和​生产​测试。 无论​是​何​种​应用，​用户​都​必须​操作​数据​和​测量​结果，​以​获取​应用​的​相关​信息​并​做出​决策.

LabVIEW​在​虚拟​仪器​中起​着​关键​作用，​它​结合​了​高效​软件、​模​块​化​测量​硬件​和​PC​或​PXI​控制器​等​商业​技术。 工程​师​和​科学​家​采集​真实​的​测量​数据​后，​需要​对​数据​进行​分析​才能​获取​有用​的​信息。 大​多数​软件​包​不是​通用​编​程​语言​（不​包含​任何​针对​工程​开发​的​功能），​就是​执行​单​个​任务​（即​采集）​的​专用​交​钥匙​解决​方案。 很少​有​软件​能够​解决​工程​和​科学​测量​系统​的​所有​要求，​包括​分析。 LabVIEW​提供​了​一体化​的​解决​方案，​可以​让​用户​在​单​个​环境​中​同时​采集​和​分析​数据。


图​1： LabVIEW​使​您​能够​在​单​个​环境​中​采集、​分析​和​查看​数据。

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内容

•  在​线​数据​分析

•  LabVIEW​分析​类别

•  LabVIEW​函数​和​Express VI

•  LabVIEW​分析​附加​工具

•  复​用​现有​代码

•  其他​资源

在​线​数据​分析

在​线​分析​是​指在​采集​数据​的​同时​进行​数据​分析​的​过程。 这​通常​发生​在​处理​需要​在​运行​过程​中​做出​决策​的​应用​程序​的​情况，​结果​通常​通过​参数​更改​或​操作​执行​对​进程​产生​直接​的​影响。

LabVIEW​提供​的​分析​和​数学​程序​可与​数据​采集​函数​和​显示​功能​相互​配合，​因此​可以​轻松​地​集成​到​任何​应用​程序​中。 此外，​LabVIEW​提供​了​用于​逐​点​执行​的​分析​程序; 这些​程序​专​为​满足​应用​的​在​线​分析​需求​而​开发。

LabVIEW​可​帮助​您​使用​在​线​分析​在​应用​程序​中​添加​智能，​并​在​应用​程序​运行​时​呈现​结果。 LabVIEW​还​提供​了​用于​执行​离​线​分析​的​函数，​在​离​线​分析​中，​数据​必须​作为​一个​数据​集​进行​采集​和​分析。 应用​程序​运行​几次​后，​您​可以​提取​信息​以​比较​结果、​作出​决定，​并​对​过程​进行​更改​以​获得​所需​的​结果。

LabVIEW​分析​类别

LabVIEW​提供​1,000​多个​专​为​工程​和​科学​分析​而​设计​的​内​置​函数，​可​助​您​应对​各种​应用。 例如，​高级​的​分析​函数​可以​测量​总​谐​波​失真、​脉冲​响应、​频率​响应​和​交叉​功率​谱​等​信号​特性。 您​也可以​将​数学​或​数值​分析​结合​到​应用​程序​中，​以​进行​微分方程​求解、​优​化、​求​根​和​其他​数学​问题。 内​置​的​函数​使​您​可以​轻松​快速​地​处理​问题，​而不是​专注​于​工具​的​开发。 然后，​您​可以​修改、​自​定义​和​扩展​这些​函数​来​满足​特定​需求。 这些​函数​分为​以下​几组： 测量、​信号​处理、​数学​以及​控制​与​仿真。

测量

•  幅​值​和​电平

•  频率​（频​谱）​分析

•  噪声​和​失真

•  脉冲​和​瞬态

•  信号​和​波形​生成

•  时​域​分析

•  音调​测量

信号​处理

•  数字​滤波器

•  卷​积​和​相关性

•  频​域

•  联合​时​频​分析​（信号​处理​工具​包）

•  采样/​重​采样

•  信号​生成

•  超​分辨​率​频​谱​分析​（信号​处理​工具​包）

•  变换​#160;

•  时域

•  小波​和​滤波​器​组​设计​（信号​处理​工具​包）

•  加窗

数学

•  基础​数学

•  曲线​拟​合​和​数据​模型

•  微分方程

•  内​插​和​外推

•  线性代数

•  非线性​系统

•  优化

•  求根

•  特殊​函数

•  统计​和​随机​过程

控制​与​仿真

•  PID​和​模糊​控制

LabVIEW​函数​和​Express VI

LabVIEW VI​包含​基于​配置​的​Express VI​和​底层​VI。 基于​配置​的​Express VI​为​LabVIEW​应用​程序​提供​了​最​简单​的​方法​来​添加​在​线​测量​分析​和​信号​处理。 常用​的​用于​分析​的​Express VI​示例​包括​Filter Express VI、​Amplitude and Level Measurements Express VI​和​Statistics Express VI。 只需​双击​VI，​即可​访问​任何​Express VI​的​配置。 Express VI​为​LabVIEW​开发​提供​了​一种​配置​方法，​涵​盖了​许多​较​底层​VI​的​功能。 LabVIEW​还​包含​许多​底层​分析​函数，​用于​执行​特定​分析​任务，​当然，​您​也可以​自​定义​这些​函数。


图​2： 使用​Express VI​来​模拟​和​记录​数据​的​示例​VI。

LabVIEW​分析​附加​工具

除了​内​置​的​分析​库​之外，​还​可以​使用​附加​工具​集​和​模​块​来​缩短​开发​时间，​以​满足​专业​应用​的​需求。 在​自​定义​应用​程序​中​集成​工具​包​组​件​后，​您​无​需​过多​依赖​垂直​应用​常常​需要​的​特定​专业​技能，​如：​高级​数字​信号​处理、​声音​和​振动​测量、​阶​次​分析、​图像​处理、​实​时​操作​系统​和​FPGA​开发。 访问NI​工具​网络，​查看​所有​LabVIEW​附加​工具。

复​用​现有​代码

LabVIEW​可以​将​多种​语言​（如.m、​C、​Python​和.NET）​集成​到​应用​程序​中，​以便​复​用​现有​的​分析​脚本​和​开发​算法。 了解​更多在LabVIEW​中​复​用​现有​代码的​所有​选项。


图​3： 使用​LabVIEW Mathscript RT​模​块​集成.m​文件