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labview示波器范例
篇一:
基于labview的示波器设计
毕业设计(论文)题目:
基于labview的示波器设计
摘要
设计:
基于labview的示波器设计。
其主要介绍虚拟仪器的概念、组成和虚拟仪器开发软件LabVIEW,以及基于LabVIEW的数据采集系统。
同时具体LabVIEW软件实现虚拟数字示波器。
比较了虚拟仪器和硬件仪器的各自特点。
分析了虚拟仪器的先进性,介绍了LABVIEW系列软件的应用方法和最新功能
【关键词】示波器、虚拟仪器、函数模快、前面板、程序框图、接口板、控制件、数据采集。
Abstract
Design:
Basedonlabviewoscilloscopedesign
Itsmainintroductionhypothesizedinstrumentconcept,compositionandhypothesizedinstrumentdevelopmentsoftwarelabviewaswellasbasedonLabviewdataacquisitionsystemSimultaneouslyspecificallyintroducedhowusesthedataacquisitioncardandtheLabviewsoftwarerealizationhypothesizeddigitaloscilloscopeComparedwithhypothesizedinstrumentandhardwareinstrumentrespectivecharacteristicIntroducedtheLabviewseriessoftwareapplicationmethodandthenewestfunction.
[Keyword]theoscilloscope,thehypothesizedinstrument,theletterdigital-analogarequick,thedataacquisition.
一、绪论
1、虚拟仪器概况
虚拟仪器(virtualinstrumention)是基于计算机的仪器。
计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。
粗略地说这种结合有两种方式,一种是将计算机装入仪器,其典型的例子就是所谓智能化的仪器。
随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小,这类仪器功能也越来越强大,目前已经出现含嵌入式系统的仪器。
另一种方式是将仪器装入计算机。
以通用的计算机硬件及操作系统为依托,实现各种仪器功能。
虚拟仪器主要是指这种方式。
(1)虚拟仪器的基本功能
虚拟仪器(virtualinstrumention)是基于计算机的仪器。
计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。
粗略地说这种结合有两种方式,一种是将计算机装入仪器,其典型的例子就是所谓智能化的仪器。
随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小,这类仪器功能也越来越强大,目前已经出现含嵌入式系统的仪器。
另一种方式是将仪器装入计算机。
以通用的计算机硬件及操作系统为依托,实现各种仪器功能。
虚拟仪器主要是指这种方式。
图1-1-
(1)常见的虚拟仪器方案图
虚拟仪器的主要特点有:
?
?
?
尽可能采用了通用的硬件,各种仪器的差异主要是软件。
可充分发挥计算机的能力,有强大的数据处理功能,可以创造出功能更强的仪器。
用户可以根据自己的需要定义和制造各种仪器。
虚拟仪器实际上是一个按照仪器需求组织的数据采集系统。
虚拟仪器的研究中涉及的基础理论主要有计算机数据采集和数字信号处理。
因为目前在这一领域内,使用较为广泛的计算机语言是美国NI公司的LabVIEW。
现在的虚拟仪器是充分利用计算机技术,并可由用户自己设计、自己定义的仪器通常由计算机、仪器模块和软件三部分组成。
仪器模块的功能主要靠软件实现,通过编程在显示屏上构成波形发生器、示波器或数字万用表等传统仪器的软面板,而波形发生器发生的波形、频率、占空比、幅值、偏置等,或者示波器的测量通道、标尺比例、时基、极性、触发信号(沿口、电平、类型)等都可用鼠标或按键进行设置,如同常规仪器一样使用,不过,虚拟仪器具有更强的分析处理能力。
随着计算机技术和虚拟仪器技术的相应发展,用户只能使用制造商提供的仪器功能的传统观念正在改变,而用户自己设计、定义的范围进一步扩大;同一台虚拟仪器可在更多场合应用,比如既可在电量测量中应用,又可在振动、运动和图像等非电量测量中应用,甚至在网络测控中应用。
软件技术是虚拟仪器的核心技术。
常用的虚拟仪器开发软件有Labview、Labwindows/CVI、VEE等等。
这些软件已相当完善,而且还在升级、提高。
以LabVIEW为例,这是基于图形化编程语言G的开发环境,用于如GPIB、VXI、PXI、PCI仪器及数据采集卡等硬件的系统构成,而且,具有很强的分析处理能力。
LabVIEW6i的问世,将智能化测量与控制技术进一步扩展到了Internet网。
(2)虚拟仪器的构成
虚拟仪器系统是由计算机、应用软件和仪器硬件组成的。
硬件是指获得测试数据的各种硬件I/O接口设备,大致可分为4类:
DAQ、GPIB、VXI、PXI,因此组成了4种虚拟仪器体系结构。
无论哪种结构,都是将硬件仪器嵌入到笔记本电脑、台式计算机或工作站等各种计算机平台上,再加上应用软件而构成的因而现在虚拟仪器的发展已经与计算机技术的发展步伐完全同步。
图1-1-
(2)、虚拟示波器的软件结构框图
(3)虚拟仪器软件开发工具
测控软件设计选用的美国NI公司推出的Labview。
Labview是一种基于G语言
(Graphicalprogranminglanguage)的可视化(图形化)优秀的开发平台,主要用于数据采集、分析、处理、表达、总线借口、VXI仪器以及CPIB与串口仪器的驱动程序编制和驱动虚拟仪器。
它是把复杂、繁琐、费时的代码编写输入简化成使用菜单式图表的提示的发法选择功能,并用线条把各种功能(图形)连接起来的简单图形编程方式。
LaBVIEW前面板用于设置输入数值和观察输出量L4J。
由于程序前面板是模拟真实仪表的面板,输入量被称为Controls,输出量被称为Indicators。
用户可以从控制工具箱中选用许多图板,如旋钮、开关、按键、数字显示、LED显示器、图表、数据存储等当完成设计后,只需在程序执行时按一下开关,拨动一下旋钮,就可以完全操控整个仪器。
(4)虚拟仪器优势所在
虚拟仪器技术取代传统仪器成为必然趋势。
虚拟仪器相对于传统仪器,具有明显的优点:
灵活性、高性价比、技术更新快、易于网络化、实现传统仪器不可能实现的功能。
它的灵活性体现在,用户可以自定义功能,选择自己喜欢的界面图标符号,而不象传统仪器那样,一出厂其功能及外观已经固化,用户只是被动应用。
高性价比主要指,用户拥有一台计算机,运行不同的应用程序就得到相应的仪器。
换句话就是,一台计算机完全可以取代实验室里的所有仪器实现测量,从而节约大笔资金。
由于虚拟仪器中软件是关键,所以更新软件使之功能更新所需时间大大减少。
借助于计算机,实现测量系统的网络化、在线测量已成为可能。
此外,传统仪器基于硬件、性能必然受到硬件的种种限制。
如普通示波器无法捕捉很窄的脉冲,国外生产的特殊示波器能够作到这一点,其价格又不菲,而通过数据采集卡与计算机组成的虚拟仪器则可轻松实现。
2、.设计目的
篇二:
LabView虚拟示波器实验报告
内蒙古科技大学虚拟仪器结课作业
内蒙古科技大学
本科生结课作业
题目:
示波器
学生姓名:
刘琦
学号:
1067106211
专业:
自动化
班级:
10-2班
指导教师:
肖俊生
201X年12月6日
示波器是以短暂扫迹的形式显示一个量的瞬时值的仪器,也是一种测量、观察、记录的仪器,在科研和实验室中应用十分广泛。
传统的模拟示波器把需要观察的两个电信号加至示波管的X、Y通道以控制电子束的偏移,从而获得荧光屏上关于两个电信号关系的显示波形。
这种模拟示波器体积大、重量轻、成本高、价格贵,并不适合于对非周期的、单次信号的测量。
基于多功能DAQ卡和LabVIEW平台开发的虚拟数字示波器,具有结构简单、开发成本低等优点,在众多领域已得到广泛应用。
一、虚拟示波器设计
1运行、停止
2可显示两路图形,X、Y轴调整
3显示模式:
单通道、多通道模式,运算模式(两通道相加、两通道相减等)。
4测量:
频率、周期、幅值、上升时间、占空比等参数
高级功能:
FFT、存储、网络等
二、设计框图
图1
三、设计步骤
1创建while循环及条件选择结构。
while循环用来实现程序连续运行,条件选择结构用来实现示波器的启停。
图2
示波器波形图控件的属性设置。
在波形图控件上,单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单上选择“属性”弹出属性对话框,此时,可以设置示波器波形图控件的属性选项。
根据示波器波形图控制的情况,设置相应的属性选项卡。
(1)外观选项卡属性设置。
*外观属性页设置的属性直接和波形图控件的外观特性有关。
设置时,取消构选“标签”的“可见”、“标题”的“可见”及“显示图例”复选框,从而使示波器波形图控件的显示更加接近真实的物理示波器面板,设置如图2所示。
(2)格式与精度选项卡属性设置。
*该属性页能够对波形图控件的X和Y轴的现实数值格式及精
度进行设置和调节。
设置时,将X轴和Y轴的“数据类型”均设置为浮点数、“精度类型”均选择“精度位数”、“位数”选择3,具体如图3所示。
图3
2设计模拟采集电路
1)DAQ的设置
DAQmxCreateVirtualChannel.vi
从“程序框图”面板中点击右键,然后按照“测量I/o”——“DAQ”——“DAQmx”的顺序在列表中找到“DAQmxCreateVirtualChannel”,拖到面板中并将设置成双通道输出如图示:
图4
2)DAQmxTiming.vi
从“程序框图”面板中点击右键,然后按照“测量I/o”——“DAQ”——“DAQmx”的顺序在列表中找到“DAQmxTiming.vi”,拖到面板中并将设置成双通道输出如图示:
设置采样时钟为SampleClock采样方式为ContinuousSample
图5
3)DAQmxRead.vi
从“程序框图”面板中点击右键,然后按照“测量I/o”——“DAQ”——“DAQmx”的顺序在列表中找到“DAQmxRead.vi”,拖到面板中并将设置成双通道输出如图示:
每次读取的样本数(Numberof
篇三:
labview虚拟示波器设计
摘要
随着电子计算机技术和软件开发技术的日新月异,电子计算机在数据的实时分析和处理,显示,存贮等方面的优势与传统的仪器相比越来越明显。
与此同时,随着计算机性价比的不断提升,传统仪器的价格又长期居高不下,再加上传统仪器的功能单一,发展虚拟仪器已经成为一个不可阻挡的历史潮流。
美国NI公司在这种大环境下,率先发起了对虚拟仪器的研究开发,推出了Labview软件开发平台。
本课题在掌握了虚拟仪器的基本结构及信号处理的相关知识基础之上,设计了一套虚拟示波器。
对虚拟仪器的概念,结构,发展趋势进行了相关分析。
介绍了与信号处理相关的基础知识,主要是傅里叶变换。
虚拟仪器主要由硬件和软件两个部分构成。
本文对虚拟示波器的硬件即数据采集卡进行了初略的介绍,对其软件部分进行了详细研究。
在此基础上完成了频谱
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