【正文】 頁 共 30頁 15 表 二階低通濾波器幅頻特性手動測試數(shù)據(jù) (發(fā)送 VPP 為 4V 的正弦信號 ) F（ KHz） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 VPP（ V） F（ KHz） 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 VPP（ V） 二階有源高通濾波器采用兩節(jié) RC 的壓控電源型濾波電路，器件值的選用計算過程與低通濾波器的計算過程類似，計算值查詢見附錄。當實驗平臺將 E1412A 變換為這一系列的其它儀器時，不 必使用其它的儀器驅(qū)動也不必重新編寫程序，由此可以實現(xiàn)對儀器的互換性。針對不同的儀器和其儀器驅(qū)動程序，要根據(jù)所開發(fā)的虛擬儀器的功能入手，在實現(xiàn)基本功能之后再考慮虛擬儀器操作的便捷性和軟面板的美觀性。值得注意的是在 I/O Configure 下拉菜單中，不要選擇 Add instrument 進行配置，否則在 VXI 儀器的儀器驅(qū)動程序的運行時將無法找到相應的 VISA 資源名。 0 槽服務向系統(tǒng)提供共用資源，也是系統(tǒng)工作中 的重要部分。使用這種語言編程時，基本上不寫程序代碼，取而代之的是流程圖或框圖。 儀器驅(qū)動程序是由儀器供應廠家提供的，而且所有 的儀器驅(qū)動必須提供程序源代碼，而不是只提供給可調(diào)用的函數(shù)。通過對整個系統(tǒng)的組建，應用虛擬面板對智能儀器及模塊化儀器進行控制以實現(xiàn)各個儀器的基本功能，使同學們在實驗過程中了解到自動測試系統(tǒng)的工作原理，感受到自動測試系統(tǒng)的優(yōu)勢。開發(fā)基于局域網(wǎng)的自動測試系統(tǒng)實驗平臺，終端共享實驗設備， 節(jié)約實驗成本，提高實驗效率。 Experimental Platform 3 目 錄 引言 ............................................................................ 1 1 自動測試系統(tǒng)實驗平臺概述 .............................................. 2 自動測試系統(tǒng)實驗項目 ....................................................... 2 實驗平臺軟件結(jié)構(gòu) ........................................................... 2 VISA（虛擬儀器軟件結(jié)構(gòu)） ................................................ 2 儀器驅(qū)動程序 ............................................................. 3 圖形化軟件開發(fā)工具 LabVIEW ............................................... 3 實驗平臺硬件工具 ........................................................... 4 實驗平臺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理 ................................................ 4 2 自動測試系統(tǒng)實驗平臺軟件開發(fā) ......................................... 5 實驗平臺軟件開發(fā)環(huán)境的配置 ................................................ 5 虛擬儀器軟件開發(fā) ........................................................... 6 虛擬任意波形發(fā)生器（一） ................................................. 6 虛擬示波器 ................................................................ 8 虛擬任意波形發(fā)生器（二） ................................................. 9 虛擬萬用表 ............................................................... 10 實驗項目測試程序開發(fā) ...................................................... 11 3 多功能實驗板設計 ........................................................ 13 4 自動測試系統(tǒng)實驗平臺集成 ............................................. 17 實驗平臺組 建 ............................................................... 17 實驗平臺調(diào)試 ............................................................... 18 實驗平臺功能驗證 .......................................................... 20 結(jié)論 ........................................................................... 24 謝辭 ........................................................................... 25 參考文獻 ...................................................................... 26 附錄 ........................................................................... 27 . 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 1 頁 共 30頁 1 引言 隨著科學技術的發(fā)展，對電子測量與儀器的要求越來越高 ，測試項目和測試范圍與日俱增，測試對象也逐漸復雜，測試的參數(shù)繁多，測試速度和測量的要求不段提高，這就使得自動測試系統(tǒng)（ ATS）的發(fā)展越來越廣泛、越來越迅速。 本實驗平臺是選用圖形化的開發(fā)工具 LabVIEW 進行開發(fā)的。這些儀器驅(qū)動程序的部件函數(shù)包括：初始化函數(shù)、配置函數(shù)、動作 /狀態(tài)函數(shù)、數(shù)據(jù)函數(shù)、實用函數(shù)和關閉函數(shù)。 網(wǎng)關是信息交換和管理中心，為自測試系統(tǒng)各個儀器模塊提供資源地址，同時按先后順序?qū)⒌竭_網(wǎng)關的指令排序并尋找對應設備作出響應。局域網(wǎng)終端任意一臺計算機通過測試軟件發(fā)送指令，經(jīng)過局域網(wǎng)到網(wǎng)關 E5810，網(wǎng)關負責將這些命令排序并尋找指令對應的儀器，相應的儀器根據(jù)指令進行測量或響應，并將結(jié)果返回到主控計算機。在安裝完成以上軟件以后就可以利用 LabVIEW 的查找儀器驅(qū)動程序的功能查找并下載儀器驅(qū)動程序，值得注意的是對于 GPIB 儀器，查找到的儀器驅(qū)動是可以正常工作的，但是對于 VXI 模塊化儀器則不行。先對示波器進行自動設置，通過條件結(jié)構(gòu)選擇將自動設置的結(jié)果返回到手動設置進行示波器的配置，實現(xiàn)了手動設置和自動設置的切換，提高示波器使用的便捷性。若使用虛擬示波器測量的是相位，也可以完成 對濾波器相頻特性的測試。將測試軟件裝到實驗平臺的所有主控計算機上，使實驗平臺正常工作就完成實驗平臺的集成。 虛擬萬用表調(diào)試，用任意波形發(fā)生器手動產(chǎn)生波形信號，通過開發(fā)出來的虛擬萬用表測量數(shù)據(jù)，并將所發(fā)送的波形的參數(shù)與虛擬儀器測量的數(shù)據(jù)比較以確認虛擬儀器的正確性，采用無偏移量的幅值為 2V 的正弦 波為測試信號。 濾波器幅頻特性曲線測試驗證，實驗平臺可以選擇 GPIB 儀器或 VXI 模塊進行濾波器幅頻曲線的測試。 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 23 頁 共 30頁 23 結(jié)論：實驗平臺對濾波器的幅頻特性測試是準確的 圖 低通濾波器手動測量幅頻 特性曲線 圖 低通濾波器自動測量幅頻特性曲線（ GPIB） 圖 低通濾波器自動測量幅頻特性曲線（ VXI） 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 24 頁 共 30頁 24 結(jié)論 本文介紹了自動測試系統(tǒng)實驗平臺的概述、測試軟件配置開發(fā)驗證和硬件系統(tǒng)的組建等方面的內(nèi)容，關鍵介紹了實驗平臺的軟件開發(fā)環(huán)境的配置、軟件的開發(fā)和驗證以及多功能實驗板的設計。 首先，我要感謝我的導師殷賢華老師兩年來的悉心指導和淳淳教誨，從數(shù)字電路、微機原理、自動測試系統(tǒng)等課程，直至這半年本科畢業(yè)設計的整個過程都擁有老師耐心而又細心地指導，每周四上午的虛擬儀器實驗室我們都會相聚在一起，殷老師都會由淺入深的把我們遇到 的問題逐步分析，并且給我們一些解決問題的思路。同時殷老師淵博的知識、嚴謹求實的治學態(tài)度、高深的學術造詣、銳意創(chuàng)新的科研精神和關愛學生的師長風范讓我受益非淺，終身難忘！ 其次，我還要感謝為畢設完成提供實驗室和給予指導的老師表示感謝。事件結(jié)構(gòu)可以使程序在事件沒有發(fā)生之前處于等待狀態(tài)，例如在測試軟件的開發(fā)過程中的開始測試（使能）、退出等按鍵一旦按下就觸發(fā)程序執(zhí)行相應程序段 。分別使用基于 GPIB 儀器和 VXI 模塊濾波器幅頻特性測試程序進行對低通濾波器測試。 表 虛擬萬用表調(diào)試數(shù)據(jù) 參數(shù) 頻點 10Hz 50Hz 100Hz 1K 10K 100K 發(fā)送頻率（ KHz） 測量頻率（ KHz） 頻率相對誤差（ %） 發(fā)送幅值（ V） 測量值（ V） 有效值相對誤差（ %） 由調(diào)試數(shù)據(jù)可以說明虛擬萬用表在頻段 50Hz 至 100KHz 是比較穩(wěn)定的，而且所測數(shù)據(jù)誤差較小，符合設計目標。當系統(tǒng)開始運行時，若用戶需要調(diào)用虛擬任意波形發(fā)生器（一）、虛擬示波器、虛擬任意波形發(fā)生器（二）、虛擬萬用表等虛擬儀器，直接單擊軟面板上的相應按鍵即可。能夠方便地實現(xiàn)對電壓、電流、電阻、幅值、頻率、周期、相位等基本參量以及濾波器幅頻特性的測量。 也可以使用圖形工具將采集的波形放大、縮小、觀察指定區(qū)域，同時使用游標可以測量和觀察游標所在點的和游標之間的值，實現(xiàn)手動對波形的周期、幅值的測量。運用 IVI 可互換標準編寫的儀器驅(qū)動 hp33120a（任意波動發(fā)生器模塊驅(qū)動）和hp34401a（萬用表模塊驅(qū)動）則可以實現(xiàn)對 VXI 模塊化儀器的控制。 實驗平臺軟件開發(fā)環(huán)境的配置 LabVIEW 構(gòu)建自動測試系統(tǒng)實驗平臺的軟件開發(fā)環(huán)境要求正確的安裝并配置相關的軟件和儀器驅(qū)動程序。 實驗平臺使用的 GPIB 電纜是 hp10833A 和 hp10631B。 LabVIEW 集成了與滿足 GPIB、 VXI、RS232 和 RS485 協(xié)議的硬件及數(shù)據(jù)采集卡通訊的全部功能 。 VISA 是隨著虛擬儀器系統(tǒng)，特別是 VXI 總結(jié)技術的發(fā)展而出現(xiàn)的。 自 VXI 總線測試系統(tǒng)提出后，國內(nèi)的很多家科研院所在這些方面做了大量卓有成效的科學研究，如航天測控、電子科技大學、哈爾濱工業(yè)大學、桂林電子科技大學等。自動測試系統(tǒng)孕育而生，發(fā)展非常迅速。 本課題將 在對圖形化軟件開 發(fā) 工具 LabVIEW 以及用 VISA 為底層工具開發(fā)的虛擬儀器驅(qū)動程序進行深入的研究的基礎上，組建 GPIB、 VXI 總線自動測試系統(tǒng)，編寫測試軟件，對每一個儀器、模塊的虛擬儀器基本功能進行單項測試，以及濾波器幅頻特性測試程序的調(diào)試，完成對各項參數(shù)測試后通過數(shù)據(jù)分析驗證實驗平臺的準確性和實用性 。本課題主要直接運用 VISA 的寫入、讀取、設置超時等簡單函數(shù)。利用它可以方便地建立自己的虛擬儀器，其圖形化的界面使得編程及使用過程都生動有趣。零槽模塊即是 VXIbus 系統(tǒng)的資源管理器又提供 0 槽服務，它們兩者共同提供了系統(tǒng)的公共資源，對系統(tǒng)的運行都是至關重要的。一般來說只要