基于虛擬儀器技術的相位差測量儀的設計-資料下載頁
2025-10-25 12:59本頁面
【導讀】差通過計算后顯示在LABVIEW前面板上。儀器經(jīng)歷了模擬儀器、數(shù)字化儀器、嵌入式系統(tǒng)儀器和智能儀器的發(fā)展階。論、測試方法；設計結構的更新使儀器結構也不斷發(fā)展。現(xiàn)了一種全新的儀器概念——虛擬儀器。虛擬儀器把電子技術、信號處理技術、計算機技術、傳感器技術、軟件技術結合起來，不僅繼承了傳統(tǒng)儀器的已有功能，而且增加了許多傳統(tǒng)儀器不能達到的先進功能。數(shù)據(jù)處理、存儲、表達及傳送方面的限制。用戶在使用過程中可以根據(jù)自己的需要添加或。刪除儀器功能，來滿足各種需求和各種環(huán)境。測量相位差的方法分為模擬方法和數(shù)字方法是測量相位差的兩種基本方法。由于數(shù)字方法需要的計數(shù)脈沖是高頻的，但是一。頻率也會使精度會進一步的下降。等技術領域有著非常廣泛的應用。傳統(tǒng)的電子模擬式相位差測量采用乘法器法、二極管鑒。相法等，由硬件電路完成。電路的噪聲、干擾信號及溫漂，都會導致測量結果出現(xiàn)誤差。進行相位的測量。軟件測量方法正逐漸
【正文】 程序設計 系統(tǒng)的程序設計流程框圖 系統(tǒng)的程序設計流程圖如圖 62 所示： 14 圖 62 設計流程框圖 相關法相位測量儀流程圖的設計 總體程序框圖如 63 圖所示 圖 63 相關法相位測量儀流程圖的設計 相關子模板介紹 （ 1）基本函數(shù)發(fā)生器 根據(jù)設計要求，采用“信號生成”子選板“正弦波”函數(shù)進行設計，如圖 64 所示。 結束 顯示波形和相位差 計算相位差 求兩個信號的互相關函數(shù) 根據(jù)設置參數(shù)生成兩個正弦信號 開始 15 圖 64 正弦波 VI 限于篇幅，其詳細信息不作介紹，可查閱 Labview 幫助。 （ 2）正弦波相位、幅值以及采樣點數(shù)的輸入，如圖 65 所示。 圖 65 波 形屬性設定 （ 3）互相關函數(shù) 其中， X 是第一個輸入序列， Y 是第二個輸入序列。算法指定使用的相關方法。算法的值為 direct 時， VI 使用線性卷積的 direct 方法計算互相關；如算法為 frequency domain，VI 使用基于 FFT 的方法計算互相關。 如 X 和 Y 較小， direct 方法通常更快。如 X 和 Y 較大， frequency domain 方法通常更快。此外，兩個方法數(shù)值上存在微小的差異。 在此，采用默認算法，如圖 66 所示。 圖 66 相關函數(shù) （ 4）反余弦運算 根據(jù)相關法原理，其相位差 ABxyR )(^2a rc c os ?? ? ，所以需要利用反余弦函數(shù)進行運算，如圖 67 所示。 圖 67 反余弦函數(shù) （ 5）弧度轉化為角度，并用數(shù)值顯示。 根據(jù)轉換公式： ??1801 ?rad ，如圖 68 所示。 16 圖 68 相位差 0～ 360176。顯示 7 系統(tǒng)調(diào)試 系統(tǒng)調(diào)試過程中首先運行虛擬相位差測量儀，然后設定信號頻率、采樣頻率、采樣點數(shù)、兩波形的相位和幅值。然后面板顯示效果如圖所示。改變波形相位，相位差跟隨改變，并在波形顯示窗口直觀的顯示波形情況。調(diào)試過程前面板顯示情況如下圖所示。 圖 71 調(diào)試過程前面板顯示情況 17 圖 72 調(diào)試過程前面板顯示情況 圖 73 調(diào)試過程前面板顯示情況 18 圖 74 調(diào)試過程前面板顯示情況 圖 75 調(diào)試過程前面板顯示情況 19 結論 經(jīng)過這一段時間的學習，我已經(jīng)基本上掌握了 Labview 各個模塊的基本功能。深刻理解了相關法的原理，并根據(jù)這一原理，利用 LABVIEW，完成了虛擬相位差測量儀的設計。通過對這一課題的研究，我得出了以下認識及成果。 （ 1）虛擬儀器的發(fā)展給儀器領域帶來了巨大的變化。虛擬儀器以 PC 機 為核心，在軟件的支持下，利用 PC 機和 CPU 強大的數(shù)據(jù)處理功能來完成數(shù)據(jù)處理，而不用像過去那樣由測試儀器本身來完成。所以基于虛擬儀器的測試系統(tǒng)有測試精度高、速度快的特點。 （ 2）本設計基于相關法來測量兩個相同頻率信號的相位差。相關分析法能有效抑制噪聲。它適用于頻率較低的信號，特別適用于超低頻信號的測量。交流信號的頻率不穩(wěn)定會給該方法的測量結果帶來誤差，并且隨著信號頻率的增加，噪聲的影響是不可忽略的。 （ 3）通過 LABVIEW 的仿真，我們可以知道，采用數(shù)據(jù)采集卡，采集點越多，采集頻率越大，那么兩信號之間的相位差 就越精確。 20 參考文獻 [1]龍脈工作室、豈興明、周建興 . 中文版入門與典型事例 .北京 :人民郵電出版社 ,2020:215236. [2]劉君華、賈惠芹、丁輝 .LABVIEW 教程 .西安 :西安電子科技大學出版社 ,2020:223225. [3]胡仁喜、高海賓 . LABVIEW2020 中文版虛擬儀器從入門到精通 .北京 :機械工業(yè)出版社 ,2020:28. [4]張元林 .積分變換 .北京 :高等教育出版社 ,2020:4345. [5]康華光 .電子技術基礎 .北京 :高等教育 出版社 ,2020:434441 曾璐、楊蓓 .基于 LABVIEW 的虛擬相關法測量相位差仿真儀設計 .儀器儀表與分析監(jiān)測 ,2020,4:1820 [6]王莉、楊鵬 .基于 LABVIEW 的數(shù)字式相位差測量儀的設計 .儀表技術 ,2020,11:4550 21 致謝 歷經(jīng)數(shù)月，在本設計即將完成之際，我要向我的指導老師致以誠摯的謝意。在研究過程中，俞教授次指導我，鼓勵我，讓我更有信心來完成我的畢業(yè)設計。他嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、一絲不茍的工作作風深深感染了我，我會以他為榜樣，在以后的工作和學習中嚴格要 求自己，奮發(fā)向上。 我也要感謝所有物電的老師，在這大學四年里面，他們指導我的學習，教會我如何做人和做事，我會永遠感激他們對我的教育之恩。 我還要感謝我的室友們，是他們帶給了我家的溫馨，四年的相識、相處、相知，是我永遠也忘不了的，大家在一起的快樂與悲傷使我成長了許多。希望我的友情永遠不要褪色。 我最后要感謝我的爸爸媽媽，是他們把我?guī)У搅诉@個世界上，他們辛勤工作，踏實做人，為的是能給我一個良好的成長環(huán)境。我希望他們永遠健康快樂。 此時此刻，我的心情很激動，在做畢設的道路上，師生之情，同學 之情深深地感動了我，他們幫助了我很多，我也學到了很多，在此，我要向他們致以最誠摯的感謝！
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