虚拟仪器.docx

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虚拟仪器

虚拟仪器课程设计报告

学院：

信息工程学院

专业：

09电气一班

学号：

0868100237

姓名：

宝兰

虚拟示波器

一、设计题目:

简单虚拟示波器

1．简介：

虚拟仪器（VI-ViItuaIInstrument）是指通过应用程序将通用计算机与功能化硬件结合起来，用户可通过友好的图形界面操纵计算机，就像在操纵自己定义、自己设计的单个仪器一样，从而完成对被丈量的采集、处理、分析、判定、显示、数据存储等。

在这种仪器系统中，各种复杂测试功能、数据分析和结果显示都完全由计算机软件完成，在很多方面较传统仪器有无法相比的优点，如使用灵活方便、测试功能丰富、价格低廉、一机多用等，这些使得虚拟仪器成为未来电子丈量仪器发展的主要方向之一。

2．实验目的：

通过实验，初步了解虚拟仪器的概念，基本掌握labview8.5的操作方法，掌握各种控件和编程函数的用法。

以labview8.5为操作环境，创建示波器vi，并实现一定的功能。

3.实验要求：

运用labview8.5软件，创建一个虚拟双通道示波器VI，并实现以下功能：

（1）熟悉labview的编程环境并掌握虚拟仪器的使用。

（2）用labview软件制作虚拟示波器，以实现示波器的各种功能。

（3）利用板卡将数据采集回并显示。

4.设计思想:

虚拟示波器是由信号调理器，PCI总线的数据采集卡组成的外部采集系统加上软件构成的分析处理系统组成。

被测信号送到信号调理电路，进行隔离、放大、滤波整流后送数据采集卡进行A/D转换，最后由控制软件对测试信号进行数据处理，完成波形显示，参数测量、频谱分析等功能。

系统结构如图1显示

图1系统结构图

二、设计实现过程：

启动LabVIEW8.5,进入程序运行界面，进入程序框图，击右键进行选择：

1、函数模块基本参数设置

在前面板中，击右键，从Express中的数值输入控件中，选择旋钮输入控件（如图2），在前面板生成一个相应的控件，左键点住这个控件，同时按住Ctrl键不放，一次拖动复制两个旋钮，并分别命名为“幅值1”、“幅值2”、用同样的方法生成两个转盘并命名为“频率1”、“频率2”，找到如图3示的“selectchannel”三向开关控件放在前面板中，它对应的标签值有三个，即自上而下分别是双通道，通道2，通道1，本人在设计的过程中一直打开“即时帮助”按钮，以了解器件的功能并且在连接器件时候更加方便。

图2

图3

2、参考模拟信号生成及输出

通过一个条件结构进行连接，添加分支得到三个条件分支，可以相应的输出通道一、二和双通道。

在这个过程中可以加一个上下移动指令，如图4所示。

在这个外侧加上while语句，确保生成连续信号。

最后进行显示，步骤是进入前面板右击选择控件中的图形显示控件下的波行图项（如图5），连接到条件语句后面。

图4

图5

注意：

在这个过程中由于双通道是一个捆绑数据，导致通道一、二必须要进行数据转换。

如图6、图7所示：

图6

图7

3、DAQ数据采集卡的使用

完成信号采集通道

参考模拟信号生成之后，利用数据采集卡对其信号进行采集，步骤是在程序框图中击右键（AcquireSignals），选择“AnalogInput→Voltage”单，在函数选板的“输入”子目录中打开“DAQAssistant”，然后配置采集信号类单击进入，再选择“Dev1（PCI-6221）→ai0,ai1”单击“Finish”，进入配置选板，选择“TerminalConfiguration→RSE”,再“Timingsettings”中设置“AcquisitionMode→ContinuousSamples”然后单击“Run”看是否能够采集到信号，若不能，再重复上述步骤，直至能采集到信号才完成通道配置。

并且加上一个“采样点数和采样频率”，信号采集通道完成，接着用一个拆分信号

将信号拆分，并与条件语句相连，配置信号采集通道完成。

（图8）

图8

5数据的统计

在后面板中，击右键，从Express中的信号分析控件中，选择旋分析控件，在后面板面板生成一个相应的控件，双击这个控件得到配置统计界面，选择相应的选项。

如图9，10所示：

图9

图10

6程序框图的调整、检错、整理

程序框图设计完成之后，单击

运行，观察运行结果，如果发现错误及时进行修改。

在确认准确无误之后对程序框图中的各个器件的连线进行整理，整理之后如（图11）所示：

图11

7前面板的调整、检错、美化

进行前面板的设计。

先进行合适的布局，然后主要用到控件中的新式中的修饰进行前面板的设计，可以添加一些框和盒之类的东西进行美化界面。

比如在面板上加一些修饰图样，操作如（图12）所示：

图12

图13

三、使用方法:

当点击

按钮之后，系统开始运行，通过操纵量旋钮可以选择通道形式。

位置调节及采样点数栏中有上下位置调节旋钮和采样点数旋钮。

调节幅值频率，在DAQ的输入外接干扰信号，待上面的显示波形稳定后，按下存储键，一段时间后按下回放键，下面的波形图中就存储了上一时间的波形图，并且回放波形，起到存储回放功能。

在这个过程中可能采样后图形会比原始图形延时一些，需耐心等待。

其运行图形如下图：

四、设计总结和学习体会：

经过调试本信号发生器能产生正弦波、方波二种信号，并且信号的频率、幅值、上下平移，左右平移也可调，达到设计要求。

通过这次设计，课堂的中学习到的知识得到运用，课堂学的东西远远不能满足实际应用，我深刻的知道实验对于理论知识的升华的重要性。

在今后的求学过程中，注重对自己动手能力的培养，全面发展自己，做个真正意义上的大学生。

参考文献

[1]周大鹏，常峰，何光普.基于虚拟仪器的函数信号发生器设计[J].乐山师范学院学报，2009，24（5）：

34-35.

[2]李　震，柯旭贵，汪云祥.虚拟仪器的发展历史，研究现状与展望[J].2003，18（4）：

1-4.

[3]刘萍，曹慧，邱鹏.虚拟仪器的发展过程[J].山东科学，2009，22

（1）：

23-25.

[4]王霞，虚拟仪器的发展过程及应用[J]．机械研究与应用，2009（5）：

12-14．

[5]RobertH，Bishop．LABVIEW实用教程[M]．乔瑞萍，林欣，译．电子工业出版社，2001．

[6]杨乐平，李海涛．LABVIEW程序设计与应用[M]．电子工业出版社，2001，7：

1-4．

[7]连海洲，赵英俊．基于LABVIEW技术的虚拟仪器系统[J]．仪器与测控，2001，8：

21-23．

[8]LABVIEWTMUserManualNationalInstrumentsCorporation[M]．1998，1．

[9]余成波，胡新宇．传感器与自动检测技术[M]．高等教育出版社，2004：

58-65．

[10]曹玲芝．现代测试技术及虚拟仪器[M]．北京航空航天大学出版社，2004：

18-20．

[11]雷振山．LABVIEW7Express实用技术教程[M]．中国铁道出版社，2004：