基于labview的功率分析儀的設(shè)計(jì)電子信息工程畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2024-08-23 05:00 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 用、代碼直觀而且功能強(qiáng)大的編程方法，G語(yǔ)言就是一種這樣的新穎的編程，而LabVIEW則是G語(yǔ)言的新穎的編程方法的代表。LabVIEW基于G語(yǔ)言的基本特征——用軟件模塊和流程方框圖產(chǎn)生塊狀程序，編程就像是設(shè)計(jì)電路圖一樣[2]。 虛擬儀器的基本概念虛擬儀器(Visual Instrument)是一種基于計(jì)算機(jī)的儀器，計(jì)算機(jī)和儀器有兩種結(jié)合方式。一是計(jì)算機(jī)裝入儀器：最典型的是智能化的儀器，這類儀器隨著計(jì)算機(jī)功能的強(qiáng)大和體積的縮小，目前已出現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)的儀器。二是儀器裝入計(jì)算機(jī)：虛擬儀器主要是指這種方式，它是以計(jì)算機(jī)硬件以及操作系統(tǒng)為依托，實(shí)現(xiàn)各種儀器功能。虛擬儀器利用計(jì)算機(jī)顯示器（CRT）的顯示功能模擬傳統(tǒng)儀器的控制面板，以多種形式表達(dá)輸出檢測(cè)結(jié)果；利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的軟件功能實(shí)現(xiàn)信號(hào)數(shù)據(jù)的運(yùn)算，分析，處理，由I/O接口設(shè)備完成信號(hào)的采集，測(cè)量與調(diào)理，從而完成各種調(diào)試功能的一種計(jì)算機(jī)儀器系統(tǒng)。虛擬儀器中硬件僅僅是解決信號(hào)的輸入/輸出的方法和軟件賴以生存，運(yùn)行的物理環(huán)境，軟件才是整個(gè)儀器的核心構(gòu)件。它由計(jì)算機(jī)，模塊化功能硬件和應(yīng)用軟件三大部分組成。目前已有多種虛擬儀器的軟件開發(fā)工具，一是文本式編程語(yǔ)言：如C,Visual C++，Visual Basic，Labwindows/CVI等。二是圖形化編程語(yǔ)言：本文介紹的NI公司的Labview,HP公司的VEE,Capital 。 LabVIEW軟件的特點(diǎn)Labview運(yùn)用圖形化的編程方式，設(shè)計(jì)者無需寫任何文本格式的代碼，是真正的工程師的語(yǔ)言；提供了豐富的數(shù)據(jù)采集，分析及存儲(chǔ)的庫(kù)函數(shù)；既提供了傳統(tǒng)的程序調(diào)試手段，如設(shè)置斷點(diǎn)，單步運(yùn)行，同時(shí)提供有獨(dú)到的高亮執(zhí)行工具，使程序動(dòng)畫式運(yùn)行，利于設(shè)計(jì)者觀察程序運(yùn)行的細(xì)節(jié)，使程序的調(diào)試和開發(fā)更為便捷；32 bit的編譯器編譯生成32bit的編譯程序，保證用戶數(shù)據(jù)采集，量方案的高速執(zhí)行。利用Labview,可產(chǎn)生獨(dú)立運(yùn)行的可執(zhí)行文件，Labview提供了Windows,UNIX,Linux等多種版本；囊括了DAQ，GPIB,PXI,VXI,RS232/485在內(nèi)的各種儀器通信總線標(biāo)準(zhǔn)的所有功能函數(shù)；提供大量與外部代碼或軟件進(jìn)行連接的機(jī)制，如DLLS（連接庫(kù)），DDE（共享庫(kù)),ActiveX等；強(qiáng)大的Internet功能，支持常用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，方便網(wǎng)絡(luò)，遠(yuǎn)程測(cè)控儀器的開發(fā)。 Labview中的基本概念 VI的概念利用LabVIEW開發(fā)出的圖形化應(yīng)用編程環(huán)境被稱作VI（Virtual Instrument的英文簡(jiǎn)稱，即虛擬儀器）。VI是由框圖、圖標(biāo)以及連線構(gòu)成的應(yīng)用軟件程序，由Front Panel（前面板）、Block Diagram（框圖或流程圖程序）以及圖標(biāo)/連接器（Icon）三部分構(gòu)成。前面板是應(yīng)用程序的主界面，是人機(jī)交互的窗口，主要由Indicators（顯示量）和Controls（控制量）組成。在程序運(yùn)行時(shí)，用戶通過使用控制量（例如用戶輸入數(shù)據(jù)的開關(guān)以及一些文本框、按鈕等）控制程序和輸入數(shù)據(jù)的運(yùn)行，而顯示量（例如顯示波形的示波器控件等）則主要用于顯示程序運(yùn)行的結(jié)果。如果將一個(gè)VI程序比作一臺(tái)儀器，那么，顯示量則是儀器的顯示窗口，用于顯示經(jīng)過處理、程序分析后的結(jié)果，而控制量是儀器的數(shù)據(jù)輸入端口的控制開關(guān)，用于給程序提供控制信號(hào)和輸入數(shù)據(jù)。若是把VI的前面板比作一臺(tái)儀器的操作面板，用于信號(hào)的結(jié)果的顯示、輸入以及儀器控制的運(yùn)行，那么后面板就是儀器中的電路原件和電路板，主要對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理和分析[1]。每一個(gè)程序前面板都對(duì)應(yīng)著一段框圖程序?？驁D程序用Labview圖形編程語(yǔ)言編寫，可以理解為傳統(tǒng)程序的源代碼。框圖程序由端口，節(jié)點(diǎn)，圖框和連線四種元素構(gòu)成。 端口是框圖程序與前面板的控制件和指示器間傳遞數(shù)據(jù)的起點(diǎn)與終點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)程序功能的基本單元，它具有輸入和輸出端口，在程序運(yùn)行時(shí)完成一定操作。圖標(biāo)是LabVIEW作為G語(yǔ)言這種圖形化的編程語(yǔ)言的特點(diǎn)之一，是圖形化的函數(shù)、變量、常量，以及Express VIs和VIs。一般情況下，LabVIEW中的每一個(gè)圖標(biāo)至少都有一個(gè)端口，用來向其他圖標(biāo)傳輸數(shù)據(jù)。 連線是圖標(biāo)的數(shù)據(jù)端口之間的數(shù)據(jù)通道，這等同于一般程序中的賦值語(yǔ)句。數(shù)據(jù)是單向流動(dòng)的，從“源數(shù)據(jù)端口”往一個(gè)或多個(gè)“目的數(shù)據(jù)端口”流動(dòng)。不同的線型表示著不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型。在屏幕上，不同數(shù)據(jù)類型不同的顏色標(biāo)注。 框圖是用來實(shí)現(xiàn)LabVIEW中的流程順序。例如條件分支控制、順序控制和循環(huán)控制等，程序員使用它們控制著VI程序的執(zhí)行順序方式。在LabVIEW中，框圖的使用是保證其結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)運(yùn)行的最重要手段。2. LabVIEW功率分析儀基礎(chǔ) 虛擬功率分析儀參數(shù)及基本結(jié)構(gòu)（1） 視在功率：
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