【正文】
但是由于時(shí)間的關(guān)系, LabVIEW 所具有的強(qiáng)大功能還有許多是本人未曾開(kāi)發(fā)和加以很好利用的,如 Call Library Function 和 Code Interface Node 等,這需要通過(guò)不斷的實(shí)踐和儀器開(kāi)發(fā)來(lái)熟悉。這就要求設(shè)計(jì)者在開(kāi)發(fā)程序的過(guò)程中一定要仔細(xì)地把好每一關(guān),在模塊內(nèi)部將錯(cuò)誤清除,才能減輕最終程序調(diào)試的難度。 ②設(shè)置執(zhí)行程序高亮 在 LabVIEW 的工具條上有一個(gè)畫(huà)著燈泡的按鈕,這個(gè)按鈕叫做“高亮執(zhí)行”按鈕。在此虛擬示波器中,波動(dòng)文件存儲(chǔ)一個(gè)二維數(shù)組 (N*2 )。其程序框圖如圖 所示: 圖 信號(hào)發(fā)生器波形顯示模塊 三江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 14 電壓和頻率測(cè)量模塊 (1)電壓測(cè)量模塊 該模塊可 以測(cè)量直流和交流兩種電壓信號(hào),對(duì)于交流信號(hào)主要完成對(duì)電壓波形的有效值、最大值、最小值、峰一峰值和平均值、均方值等參數(shù)的測(cè)量,并且能夠顯示測(cè)量值。本系統(tǒng)采用的是 LabV1Ew 編程。如果一個(gè) VI 程 序存在語(yǔ)法錯(cuò)誤,則在面板工具條上的運(yùn)行按鈕將會(huì)變成一個(gè)折斷的箭頭,表示程序 不能被執(zhí)行。前面板是圖形化用戶(hù)界面,用于設(shè)置輸入數(shù)值和觀察輸出量。 I,abVIEW 的概念雛形來(lái)源于 NI 公司的特魯查德和柯德斯凱 20 世紀(jì) 70 年代末期在ARL (Applied Research Laboratory,應(yīng)用研究實(shí)驗(yàn)室 )完成的一個(gè)大型測(cè)試系統(tǒng)。通過(guò)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接,還可實(shí)現(xiàn)虛擬儀器的分布式共享,更好地發(fā)揮儀器的使用價(jià)值。 (4)虛擬儀器硬件和軟件都制定了開(kāi)放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),用戶(hù)可以將儀器的設(shè)計(jì)、使用和管理統(tǒng)一到虛擬儀器標(biāo)準(zhǔn),使得功能更易于擴(kuò)展,生產(chǎn)、維護(hù)和開(kāi)發(fā)費(fèi)用降低。 第三章主要確定了系統(tǒng)方案的實(shí)現(xiàn)。虛擬儀器技術(shù)的提出與發(fā)展,標(biāo)志著二十一世紀(jì)自動(dòng)測(cè)試與電子測(cè)量?jī)x器領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。 虛擬儀器國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 虛擬儀器利用個(gè)人計(jì)算機(jī) 強(qiáng)大的圖形環(huán)境和在線幫助功能,建立虛擬儀器面板,完成對(duì)儀器的控制,數(shù)據(jù)分析與顯示,使用戶(hù)可以根據(jù)自己的需要定義儀器的功能。 關(guān)鍵詞 :虛擬儀器; LabVIEW;信號(hào)發(fā)生器;頻譜分析;時(shí)域分析三江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) II Abstract Along with the development of the microputer ,pare with traditional instruement ,the virtual instruement have the obvious technical advantage in knowledge ware ,processing capability ,the ratio between function and price ,and Maneuver ability .The introduction of the virtual instrument in a system of generation and analysis can not only increase the efficiency and quantity of testing ,but also provide the effective method to reduce the cost of producing the instrument .It has the peculiarity of low cost ,high performance and gradually perfect test means . In the paper ,using the LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench) GUI as the developing platform .It uses the design method of module to describe the whole building Process of the typical signal generation module for example:signal creating module,date handling module, data reading and writing module, result demonstrate module. The function of generating signal ,measuring the parameters in the domain,analyzing the signal in frequency domain ,recording data ,returning data ,returning data play back ,ect all have been realized .After used in teaching ,it is proved that the system has greatly enhanced the students39。例如 :清華大學(xué)汽車(chē)系利用虛擬儀器技術(shù)構(gòu)建的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)系統(tǒng),它用于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的出廠檢驗(yàn) ,主要檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率特性、負(fù)荷特性等 。本文正是在這種背景下進(jìn)行的。虛擬儀器技術(shù)是傳統(tǒng)儀器功能和外形的模塊化和軟件化。 (2)虛擬儀器的軟件 ①文本式編程語(yǔ)言 :如 Visual C++, Visual Basic, LabWINDOWS/CVI 等 ; ②圖形化編程語(yǔ)言 :如 LabVIEW, HPVEE 等 ; ③實(shí)現(xiàn)虛擬面板功能的軟件程序 ; ④定義測(cè)試功能的流程圖軟件程序。利用這些虛擬儀器,學(xué)生在計(jì)算機(jī)上可以學(xué)習(xí)、掌握儀 器原理、功能與操作,并通過(guò)儀器與儀器,儀器與電路的相互配合,完成實(shí)際測(cè)試過(guò) 程,達(dá)到 與用實(shí)際儀器教學(xué)相同的效果。 1992 年 8 月 LabVIEW 2. 5 實(shí)現(xiàn)了從 Macintosh 平臺(tái)到 Windows平 臺(tái)的移植,從 LabVIEW 版本開(kāi)始, LabVIEW 作為一個(gè)完整優(yōu)異的圖形化軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境得到了工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的認(rèn)可,并開(kāi)始迅速占領(lǐng)市場(chǎng),贏得了廣大用 戶(hù)的青睞。 (3)創(chuàng)建圖標(biāo)。 本課題開(kāi)發(fā)的虛擬示波器,是在數(shù)據(jù)采集硬件的支持下,配備一定功能的軟件,完成波形的存儲(chǔ)、分析、顯示等功能。數(shù)據(jù)分析 subV1 支持單通道和多通道的信號(hào)分析。 窗體 函數(shù) 模塊 本軟件在信號(hào)的截取過(guò)程中設(shè)置 5種窗函數(shù)以供選擇,這 5種窗函數(shù)為 Hanning window、 Hamming window、 Triangle、 window、 General cosine window、 blackman window.在 各種分析算法的支持下,通過(guò)軟件編程,對(duì)信號(hào)進(jìn)行時(shí)域、頻域的各種分析,完成信號(hào)分析儀基本功能。 (2)數(shù)據(jù)“可見(jiàn)度”問(wèn)題 數(shù)據(jù)的“可見(jiàn)度”問(wèn)題與其它模塊化編程語(yǔ)言類(lèi)似, LabVIEW 同樣存在著數(shù)據(jù) (或 變量 )“可見(jiàn)度”的問(wèn)題。也可以點(diǎn)擊暫停按鈕,這樣程序?qū)⑦B續(xù)執(zhí)行直到下一個(gè)斷點(diǎn)。 (3)運(yùn)用虛擬儀器技術(shù)設(shè)計(jì)虛擬儀器系統(tǒng)實(shí)驗(yàn),能充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)性能,打破了以往由教學(xué)儀器限定實(shí)驗(yàn)的模式,使用者能夠根據(jù)自己的需要更改和重新定義儀器的功 能。 同時(shí),借此機(jī)會(huì)我向所有幫助、關(guān)心、支持過(guò)我的老師、同學(xué)表示最衷心的感謝 ! 最后, 我要感謝百忙之中抽出時(shí)間審閱此文的專(zhuān)家們 ! 三江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 20 參考文獻(xiàn) ,郭會(huì)軍,趙向陽(yáng),賈蕙芹 .基于 LabVIEW 的虛擬儀器設(shè)計(jì) [M].北京 :電子工業(yè)出版社, 2021 ,房曉溪,韓薪萃,張健 .LabVIEW 圖形化編程與實(shí)例應(yīng)用 [M].北京 :中國(guó)鐵道出版社, 2021 ,李海濤 .虛擬儀器技術(shù)概論 [M].北京 :電子工業(yè)出版社, 2021 ,信號(hào)與線性系統(tǒng) [M].北京 :高等教育出版社 .2021 ,王砷 ,葉齊鑫 . 編程與虛擬儀器設(shè)計(jì) [M].北京 :清華大學(xué)出版社, 2021 ,王磊 . 測(cè)試技術(shù)與儀器應(yīng)用 [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社, 2021 .基于 LabVIEW 的虛擬儀器設(shè)計(jì) [G].北京 :電子工業(yè)出版社, 2021 ,古軍.虛擬儀器基礎(chǔ)教程 [M].成都:電子科技大學(xué)出版社, 2021. Instruments Corporation. Virtual instrumentation ineducation,1997 Instruments Co, LabVIEW Programmer Reference Manual[Z],1998 三江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 21 附 錄 附錄 1 信號(hào)產(chǎn)生分析儀的前面板 三江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 22 附錄 2 信號(hào)產(chǎn)生分析儀的程序框圖 。將這些虛擬儀器應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中去,以取代常規(guī)儀器,實(shí)際教學(xué)中可根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,自行設(shè)計(jì)各種軟面板,定義儀器的功能并可以各種形式表達(dá)輸出檢測(cè)結(jié)果,進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真分析。當(dāng) VI 程序運(yùn)行到斷點(diǎn)被設(shè)置處,程序被暫停在將要執(zhí)行的節(jié)點(diǎn),以閃爍表示。在程序集成時(shí)需要注意的問(wèn)題有: (1)數(shù)據(jù)流向問(wèn)題 由于 LabVIEW 是數(shù)據(jù)流驅(qū)動(dòng)式編程語(yǔ)言,因此在將各個(gè)功能模塊集成時(shí),更應(yīng)注意數(shù)據(jù)流向的問(wèn)題。 根據(jù)用戶(hù)選擇的不同,該子模塊可以在幅值 (Magnitude)和相應(yīng) (Phase)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換;可以在不同的縱坐標(biāo)單位之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換;還能夠根據(jù)用戶(hù)選用的分析功能的不同自