基于labview的虛擬示波器設(shè)計(jì)-免費(fèi)閱讀
【正文】 在labVIEW的開(kāi)發(fā)環(huán)境下，基于數(shù)據(jù)采集卡可開(kāi)發(fā)出多種虛擬實(shí)驗(yàn)儀器，如本文開(kāi)發(fā)虛擬信號(hào)發(fā)生器和虛擬示波器。探討了構(gòu)建虛擬儀器系統(tǒng)的方法。以PC機(jī)為平臺(tái)將設(shè)計(jì)好的虛擬信號(hào)發(fā)生器與虛擬示波器相連接。影響最大的是m=1的高頻分量“混迭”進(jìn)入主周期內(nèi)被認(rèn)為是低頻主分量，這是m=0的譜線X()/T增加了混入的譜線，即使采用理想低通濾波器也不可能將混入的高頻分量從主分量中除掉，因而由混入了高頻分量的主分量重現(xiàn)原信號(hào)在理論上存在誤差。m多1各處出現(xiàn)的譜線稱為高頻分量，將s/2=/T稱為折迭頻率或奈奎斯特頻率。一些在時(shí)域中難以解決的問(wèn)題在頻域中可以一目了然的觀察出來(lái)。Labview提供了與信號(hào)分析有關(guān)的大量函數(shù)可以直接使用，在本文中采用FFT PowersPectrum作為主要數(shù)據(jù)處理子Vl進(jìn)行功率譜分析。設(shè)計(jì)中采用巴特沃思濾波器。當(dāng)選擇原信號(hào)時(shí)，由虛擬信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生波形，此時(shí)通過(guò)對(duì)存儲(chǔ)開(kāi)關(guān)的關(guān)與開(kāi)，可以確定是否要記錄正在發(fā)生的波形。(5) 結(jié)果整形、打印、保存模塊:讀取已存在文件中的波形數(shù)據(jù)，并將當(dāng)前的波形參數(shù)寫到文檔中，打印波形。由于LabVIEW是基于模塊化程序設(shè)計(jì)思想，因此在開(kāi)發(fā)過(guò)程中也是基本上遵循著這一基本思想，在總體方案確定后，根據(jù)所需的不同功能分別組建各種功能模塊，最后再集成和調(diào)試。一般測(cè)試儀器由信號(hào)采集、信號(hào)處理和結(jié)果顯示三大部分組成，這三部分均由硬件構(gòu)成。圖33 多路轉(zhuǎn)換模擬開(kāi)關(guān)為了滿足不同需要，現(xiàn)己開(kāi)發(fā)出各種集成模擬開(kāi)關(guān)，按輸入信號(hào)的連接方式可以分為單端輸入和差動(dòng)輸入。 。采樣過(guò)程是將被測(cè)的連續(xù)信號(hào)離散化，從連續(xù)信號(hào)中抽取采樣時(shí)刻的信號(hào)值，由多路開(kāi)關(guān)、采樣/保持器完成。只有當(dāng)數(shù)據(jù)采集部分正確工作，整個(gè)虛擬儀器系統(tǒng)才能正確工作。他們最重要的參數(shù)是分辨率和時(shí)鐘頻率。(5) 模擬輸出模擬輸出電路通常是為DAQ板的系統(tǒng)提供激勵(lì)電壓或電流。這種方法一定時(shí)間間隔掃描輸入通道，用脈沖來(lái)計(jì)算各通道兩次掃描的時(shí)間間隔。3 數(shù)據(jù)采集硬件數(shù)據(jù)采集硬件與眾多因素有關(guān)，要根據(jù)具體情況進(jìn)行分析，下面是通用的特征:(1) 采樣頻率采樣頻率高，就能在一定時(shí)間內(nèi)獲得更多的原始信息，見(jiàn)圖4一1(a)所示。而對(duì)于微弱信號(hào)要進(jìn)行放大，以提高分辨率和降低噪音，也使調(diào)理后信號(hào)的最大電壓值和ADC最大輸入值相等，這樣可以提高精度。這幾種信號(hào)分別對(duì)應(yīng)著一種信號(hào)信息:狀態(tài)、變化率、幅值、形狀、頻率。數(shù)據(jù)采集板程序設(shè)計(jì)依靠驅(qū)動(dòng)軟件進(jìn)行了簡(jiǎn)化，因而用戶能夠調(diào)用傳統(tǒng)的語(yǔ)言和應(yīng)用軟件包來(lái)設(shè)計(jì)高級(jí)程序。本章介紹了當(dāng)今在測(cè)控領(lǐng)域內(nèi)的虛擬儀器開(kāi)發(fā)軟件LabVIEw語(yǔ)言，它滿足了實(shí)現(xiàn)虛擬測(cè)試儀器的條件，是虛擬儀器開(kāi)發(fā)環(huán)境中圖形化語(yǔ)言的杰出代表之一。s菜單的 ShowControlsPalette功能打開(kāi)它，也可以在前面板的空白處,點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，以彈出控制模板。 顏色提取工具:使用該工具來(lái)提取顏色用于編輯其他的對(duì)象。 標(biāo)簽工具:用于輸入標(biāo)簽文本或者創(chuàng)建自由標(biāo)簽。這些操作模板可以隨意在屏幕上移動(dòng)，并可以放置在屏幕的任意位置。運(yùn)行和調(diào)試程序。 (2)創(chuàng)建框圖程序。 (3)具有層次結(jié)構(gòu)和模塊化的特點(diǎn)每一個(gè)VI可以作為頂層程序，也可以作為其它程序的子程序。本論文主要介紹虛擬示波器硬件和軟件的開(kāi)發(fā)過(guò)程，以及相關(guān)數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)知識(shí)。近年來(lái)，世界很多公司推出了不少虛擬儀器軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，使儀器的使用者可以開(kāi)發(fā)組建自己需要的虛擬儀器。（2）虛擬儀器大量用應(yīng)用軟件來(lái)替代傳統(tǒng)儀器中的硬件，從而使儀器的硬件變得簡(jiǎn)單。 關(guān)鍵詞：虛擬儀器 虛擬示波器 頻譜分析 數(shù)據(jù)采集Abstract Along with the puter technology and software technology is developing rapidly, and the electronic puter in realtime data analysis and processing, storage, show， the advantages of the pared with traditional instruments is more and more obvious. Meanwhile, along with the puter costeffective rising, the price of traditional instruments, plus high and longterm single function of traditional instruments, development virtual instrument has bee an irreversible historical trend. The United States in this kind of environment in NI, pioneered the research and development of virtual instrument, he launched a Labview software development platform.This topic on the concept of virtual instrument, the structure, the development trend for the correlation analysis. Introduces and signal processing related basic knowledge, mainly Fourier transformation. Virtual instrument mainly by the hardware and software two parts. In this paper the hardware that virtual oscilloscope data acquisition card of initial slightly, and discusses its software as part of a deep analysis. Virtual oscilloscope software is divided into several relatively independent modules, such as spectrum analysis module, storage module, display module, filter modules etc.Key words: virtual instrument；virtual oscilloscope；Spectrum analysis；data collection目錄摘要 IAbstract II第1章 緒論 4 4 4 4 2 2第2章 系統(tǒng)軟件的開(kāi)發(fā)平臺(tái)Labview簡(jiǎn)介 3 labview的基本概述 3 labview的模板分析 5 5 控件選板 6 7第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 8 8 8 9 11 12 12第4章 虛擬示波器的軟件設(shè)計(jì) 14 15 16 17 19 22第5章 虛擬示波器的調(diào)試 24 24 24 25第6章 結(jié)論和展望 26參考文獻(xiàn) 2728第1章 緒論電子測(cè)量?jī)x器發(fā)展到今天，總體上經(jīng)過(guò)了四個(gè)歷程，按出現(xiàn)的時(shí)間順序依次為。與此同時(shí)，隨著計(jì)算機(jī)性價(jià)比的不斷提升，傳統(tǒng)儀器的價(jià)格又長(zhǎng)期居高不下，再加上傳統(tǒng)儀器的功能單一，發(fā)展虛擬儀器已經(jīng)成為一個(gè)不可阻擋的歷史潮流。虛擬儀器主要由硬件和軟件兩個(gè)部分構(gòu)成。從構(gòu)成要素上講，虛擬儀器主要由計(jì)算機(jī)，儀器硬件（如數(shù)據(jù)采集卡）和應(yīng)用軟件構(gòu)成；從總線標(biāo)注上講，包括有PCDAQ系統(tǒng)，GP
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