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根据LabVIEW的虚拟示波器设计

根据LabVIEW的虚拟示波器设计
根据LabVIEW的虚拟示波器设计

测控仪器设计课程设计

说明书

姓名:******

学号:*********

班级:测控072

专业:测控技术与仪器

学院:机械工程学院

时间:2010.7.2~2010.7.15

地点:

指导教师:无

目录

前言 (1)

课程设计任务书 (2)

虚拟仪器设计方案 (4)

虚拟仪器设计步骤 (6)

一、DAQ数据采集模块 (6)

二、模拟采集模块 (7)

三、波形显示模块 (8)

四、参数测量模块 (10)

五、频谱分析模块 (11)

六、数据存储和回放模块 (13)

七、波形打印模块 (14)

八、主要控制结构 (15)

总结 (17)

附录:前面板和程序框图 (18)

参考文献 (20)

前言

随着电子科学技术的发展,微电子集成电路技术、计算机技术、通信技术、测控技术互相渗透,互相融合而形成了新型的电子信息技术。经过二十多年的发展,虚拟仪器(Virtual Instrument,简称VI)的概念已逐步为工业界和学术界所认识,成为21实际测试技术与仪器技术发展的一个重要方向,并且在研究、制造和开发等总舵领域得到广泛应用。

虚拟仪器技术是测试技术和计算机技术相结合的产物,是以计算机为基础,配以相

应测试功能的硬件作为信号输入输出的接口,利用虚拟仪器软件开发平台(如LabVIEW、LabWindows/CVI)在计算机的屏幕上虚拟出仪器的面板并实现相应的功能,使得使用者在操作计算机时就像在操作一台自己设计得测试仪器。虚拟仪器的出现,打破了传统仪器由厂家定义,用户无法改变的工作模式,使得用户可以根据自己的需求,设计自己的仪器系统,给用户提供了一个充分发挥自己才能和想象力的空间,实质上代表了一种创新的仪器设计思想。与传统仪器相比,虚拟仪器具有性价比高、开放性好、智能化程度高、界面友好、使用方便、模块化和网络化的优点,在很多领域大有取代传统仪器的趋势。

虚拟仪器包括硬件和软件两个基本要素,硬件功能是获取被测的物理信号,提供信号传输的通道;软件则是实现数据采集、分析、处理、显示等功能,并将其集成为仪器操作与运行的一体化环境。总体而言,虚拟仪器硬件以VXI、PXI等先进的计算机接口总线发展为标志,而软件技术则是以VISA、SCPI、IVA等标准和LabVIEW、LabWindows/CVI等先进开发平台为核心,构成一个完整的虚拟仪器技术体系。

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。

测控仪器设计课程设计任务书

设计题目:基于Labview 的数字示波器设计

设计要求:

一、主要功能模块

数字示波器主要由软件控制完成信号的采集、处理和显示。系统软件总体上包括数据采集、波形显示、参数测量、频谱分析及波形存储和回放等五大模块,功能结构框图如下:

1.数据采集模块

主要完成数据采集的控制,包括触发控制、通道选择控制、时基控制等。其中:

1)触发控制包括触发模式、触发斜坡、触发电平控制;

2)通道选择主要控制单通道或双通道测量;

3)时基控制主要控制采集卡扫描率、每一通道扫描次数(取样数)。

2.波形显示模块

软件需提供五种波形显示模式:

1)A、B、A&B 模式:通过显示通道选择按键A 和B,可以任意显示某一通道或两通道输入信号的波形。

2)XY 模式:当两通道都处于选通状态时,使用此模式来显示李沙育(Lissajous)图形、测量相位差或频率。

3)A+B,A-B 模式:当两通道处于选通状态时,使用此模式显示两通道信号代数相加、相减后的波形。

4)A&A 积分

5)A&A 微分

3.参数测量模块

主要模拟HP54603B 的参数测量功能,完成包括Vrms 等19 个电压参数和频率、周期等7 个时间参数的测量,并显示其测量结果。

4.频谱分析模块

采用快速FFT 算法,完成频域信号分析。可实现的频谱分析控制包括:

1)Window 选择,提供9 种频谱分析窗口;

2)Log/Linear 选择,提供3 种坐标显示模式;

3)DisplayUnit 选择,提供8 种单位。

5.数据存储和回放模块

按键“写盘”控制是否进行数据存储;按键“读盘”控制是否从数据文件中读取数据。主面板提供了两个文件名输入框,前—个为信号波形数据文件名输入框,后一个为采样周期文件名输入框,这两个文件由写盘功能和读盘功能共用。从软盘或硬盘上读取的数据同实时采集的数据一样,能够进行自动参数测量以及显示波形,并保留在显示窗口(显示模式可以设置为三种模式中的任意一种),还可以根据需要设置进行频谱分析。二、主要控制结构

1.测量控制结构

通过逻辑按键“测量”控制是否进行测量;通过逻辑按键“通道”控制通道选择。2.自动调整扫描率控制结构

由逻辑按键组“自动”、“手动”来控制是自动调整扫描率,还是手动调整扫描率。

虚拟仪器设计方案

本虚拟数字存储示波器是在对传统示波器进行分析后,基于多功能DAQ采集卡和LabVIEW开发平台来设计的具有数字存储示波器、数字万用表、数字频率计三者功能与一体的一个功能强大的电子测试仪器,主要由数据采集部分、数据处理部分、波形显示部分、波形存储和回放以及频谱分析等部分组成,可以完成对信号的输入及获取、信号电压参数及时间频率参数的自动测量、信号的波形显示及存储回放和信号的频谱分析等功能。

该示波器主要由数据采集DAQ(Data Acquisition)、接口总线、硬件驱动程序和虚拟数字示波器软件构成。图2.1所示为虚拟数字示波器的整体组成结构图。信号检测电路时信号调理辅助电路,接收传感器传送过来的物理信号,并从混合信号中提取出待测的微弱信号,输出的多路信号时已经放大滤波和电平变换后的标准信号,送入数据采

集卡板(由硬件程序驱动工作),通过系统总线送进计算机进行处理。在使用DAQ卡之前必须对DAQ卡的硬件进行配置,这些控制程序用到了相应的底层DAQ驱动程序。

图2.1 虚拟数字示波器结构图

该虚拟仪器的软件是以LabVIEW开发环境为平台,采用的是自顶而下的设计方法,首先,有要实现的目标功能来制定一个整体框架。由一个采集开关启动整个仪器采集过程,在采集状态下,可以进行参数的测量显示;同时,还可以进行时基的设置、触发通道的设置、触发模式的设置等;对于显示面板上的波形可以任意地进行位置的调整、缩放;对于当前的波形能够保存到硬盘上或U盘上;同样,也能把硬盘或U盘上的数据读到显示面板上(这是将停止数据的采集)并还能进行参数的测量;还可以把当前的波形打印出来。此外,应用高效数字信号处理技术,还可实现FFT算法,对频域信号进行分析。

该示波器的主要控制结构有:自动/手动设置扫描率的控制结构,写盘/读盘控制结构,采集控制结构,测量控制结构,打印控制结构,通道选择控制结构,以及频谱分析控制结构。在这个总体框架的基础上来进行各个模块的具体设计,并分别测量,测试通过后再把它们连接起来,构成一个完整的系统,最后进行整个系统性能的调试,直到调试结果符合要求为止。主程序流程图及模块条用如图2.2所示。

另外,主面板的设计要力求简单、方便、使用、美观。

图2.2 主程序流程图

虚拟仪器设计步骤

本虚拟数字示波器的设计参考了HP公司的双通道台式数字存储示波器HP 54603B的功能,并在仪器分析和处理功能上有所扩展。仪器主要功能包括:双通道信号输入、触发控制、通道控制、时基控制、波形显示、参数自动测量、频谱分析、波形

存储和回放等。功能结构框图如下: 一、DAQ 数据采集模块:

数据采集模块主要完成数据采集的控制,包括触发控制、通道选择控制、时基控制等。其中:

1、

触发控制包括触发模式、触发斜坡、触发电平控制; 2、

通道选择主要控制单通道或双通道测量; 3、 时基控制主要控制采集卡扫描率、每一通道扫描次数(取样数)。

模块采用了测量I/O 模板→Data Acquisition 子模板→Analog Input 子模板→Analog Input Utilities 子模板中的AI Waveform Scan(scaled array).vi 来控制数据采集卡进行数据采集,此VI 图标如图3.1.1所示。注:应用此类VI ,计算机需安装Traditional NI-DAQ 。整个程序框图的其他连线点都是AI Waveform Scan(scaled array).vi 服务的,由于牵扯到硬件,和该vi 的解释,所以在此不再过多解释框图含义。

图3.1.1 AI Waveform Scan(scaled array).vi

触发控制 通道控制 时基控制 数据存储 数据采集 数据处理

波形存储

电压参数测量

时间参数测量

频谱分析

模块图标如图3.1.2所示。

图3.1.2 数据采集模块图标及前面板

模块程序框图如图3.1.3所示。

图3.1.3 DAQ数据采集模块程序框图

二、模拟采集模块

由于DAQ数据采集模块是建立在数据采集卡的基础上,所以,本设计采用一个虚拟采集模块代替DAQ数据采集模块。

该模块应用两个基本函数发生器来产生两仿真信号分别用来模拟A、B通道信号,

其采样信息通过对簇sample/pol的扫描率和扫描数解除捆绑后再捆绑组成的新簇输入。通过前面板还可以调整仿真信号的参数(波形类型、频率、幅值)和屏幕刷新速度,最后经提取波形成分将信号的幅值信息组成一个二维数组。模块图标如图3.2.1所示。

图3.2.1 模拟采集模块图标

模块程序框图如图3.2.2所示。

图3.2.2 模拟采集模块程序框图

三、波形显示模块

软件提供了五种波形显示模式:

◆ A B A&B模式:在此模式下,通过显示通道选择按键“A”和“B”,可以任意

显示某一通道或两通道输入信号的波形。

◆XY模式:当A、B两通道都处于选通状态时,使用此模式来显示李沙育

(Lissajous)图形、测量相位差或频率。

◆A+B A-B模式:当A、B两通道都处于选通状态时,使用此模式显示两通道信

号代数相加、相减后的波形。

◆A&A积分模式:当A通道处于选通状态时,使用此模式显示A通道信号和A

通道信号对采样间隔的离散积分的波形。

◆A&A微分模式:当A通道处于选通状态时,使用此模式显示A通道信号和A

通道信号对采样间隔的离散求导的波形。

对于前三种模式其横坐标是时间参数,首先对扫描数求倒数,然后看其是否小于等于扫描周期(乘1000后以毫秒为单位),若小于(即扫描数×以毫秒为单位的扫描周期大于等于1毫秒),则单位显示ms;若不小于(即扫描数×以毫秒为单位的扫描周期小于1毫秒),则单位显示为us,同时横坐标时间参数通过条件变量把数值扩大1000倍。前面板单位的显示是通过一个布尔输出来显示的。通过对电压二维数组的索引分别提取A、B两波形的幅值数据,在根据对应的通道按钮来决定是否将其数据清零,然后根据A、B基值的位置相应的改变其幅值数据,最后通过对横纵坐标的参数数值捆绑成簇,以便显示在display显板(即XY图)。A的积分和微分运算分别通过积分X(t)和微分X(t)节点来实现波形数据离散积分和微分,其求导时间参数采用扫描周期(即采样间隔)。而A、B图形采样模式的改变时通过一个条件结构来实现的。

模块图标和程序框图分别如图3.3.1、图3.3.2所示。

图3.3.1 波形显示模块图标

图3.3.2 波形显示模块程序框图

四、参数测量模块

本模块主要模拟HP 54603B的参数测量功能,完成包括Vrms等12个电压参数和频率、周期等7个时间参数的测量,并显示其测量结果。

模块图标如图3.4.1所示。

图3.4.1 参数测量模块图标

模块程序框图如图3.4.2所示。

◆利用数组最大值与最小值(Array Max&Min)节点求出最大值、最小值和峰峰

值。

◆利用交流和直流分量估计(AC&DC Estimator)节点求出直流和交流分量。

◆分别利用均方根节点(RMS.vi)和均值节点(Mean.vi)求均方根值和平均值。

◆利用脉冲参数节点(Pulse Parameters.vi)可以求时域参数。如上升时间、下

降时间、电压顶部、电压底部、电压幅值、延迟时间和持续时间,并通过对扫描周期的运算可求出正宽度、负宽度和占空比。

◆利用应用程序控制→属性节点可以控制调用模块时前面板的显示。

◆点击暂停可以暂停参数测量,点击返回可以退出参数测量前面板。当按键暂停

按键未按下时,第一个条件结构执行假时的程序进行参数测量;当暂停按键按下时,第一个条件结构执行真时的空程序,参数测量暂停。返回按键未按下时,第二个条件结构执行假时的程序,通过对应用程序控制属性节点的调用和一个布尔真常量,使其前面板始终处于打开状态,且输出(送入测量按键的局部变量)为真,该子VI持续运行;当返回按键按下时,第二个条件结构执行真时的程序,通过对应用程序控制属性节点的调用和一个布尔假常量,是其前面板由打开转为关闭状态,且输出(送入测量按键的局部变量)变为假,分析按键被弹起,该子VI停止运行。

图3.4.2 参数测量模块程序框图

五、频谱分析模块

采用快速FFT算法,完成频域信号分析。可实现的频谱分析控制包括:

◆利用按窗函数缩放(Scaled Window.vi)完成信号加窗,提供9种频谱分析窗口;

◆利用频谱单位转换(Spectrum Unit Conversion.vi) 完成Log/Linear选择,提

供3种坐标显示模式和8种频谱单位;

利用频谱分析显示模块子VI完成频谱分析结果的显示和主VI对其的调用。

首先根据通道的选择提取要分析的信号(A信号或B信号),然后完成信号加窗,自功率谱的输出,最后完成对显示坐标及频谱单位的转换,并送入频谱分析显示模块,另外通过功率和频率估计节点来提取信号基频,供其他模块使用。通过分析逻辑按键和一个条件结构决定是否调用其显示模块。

频谱分析显示模块是将输入的df(频谱间隔)和频谱通过捆绑成簇,然后送入频谱图(XY图)显示,输入的频谱单位通过一字符显示控件显示在频谱图相应位置。另外,通过在其前面板上添加了暂停和返回按键和两个条件结构,使其可以暂停分析和关闭该子VI。当按键暂停按键未按下时,第一个条件结构执行假时的程序进行频谱分析;当暂停按键按下时,第一个条件结构执行真时的空程序,频谱分析暂停。返回按键未按下时,第二个条件结构执行假时的程序,通过对应用程序控制属性节点的调用和一个布尔真常量,使其前面板始终处于打开状态,且输出(送入分析按键的局部变量)为真,该子VI持续运行;当返回按键按下时,第二个条件结构执行真时的程序,通过对应用程序控制属性节点的调用和一个布尔假常量,是其前面板由打开转为关闭状态,且输出(送入分析按键的局部变量)变为假,分析按键被弹起,该子VI停止运行。

模块程序框图如图3.5.1。

图3.5.1 频谱分析模块程序框图

频谱分析显示模块图标如图3.5.2所示。

图3.5.2 频谱分析显示模块图标

频谱分析显示模块程序框图如图3.5.3所示。

图3.5.3 频谱分析显示模块程序框图

六、数据存储和回放模块

传统的示波器存储的数据一般是易失性的存储器,但这样保存的数据容易丢失,而该虚拟示波器使用的存储工具是软盘或硬盘,数据不易丢失且携带方便,实现了数据的保存和读取,对波形的事后分析有很大的意义。

按键“写盘”控制是否进行数据存储;按键“读盘”控制是否从数据文件中读取数

据。主面板提供了一个文件名输入框,这一个文件由写盘功能和读盘功能共用。从软盘或硬盘上读取的数据同实时采集的数据一样,能够进行自动参数测量、显示波形以及波形打印,并保留在显示窗口(显示模式设置为五种模式中的任意一种)。模块的程序框图如图3.6.1所示。

在该模块的设计中应用了多个局部变量,使用时要注意选择正确,另外,通过对数组写入时的转置,可以使我们在察看数据文件时看到完整的数据。

图3.6.1 数据存储和回放模块程序框图

七、波形打印模块

一般的数字示波器都没有打印功能,这在一定程度上限制了示波器的功能。为了完善该示波器的功能,本虚拟示波器的设计添加了一个波形打印模块,将主面板的波形数

据送到波形打印模块子VI显示面板,模块程序框图如图3.7.1所示。

当按下打印按键时,完成主VI对子VI波形数据和单位的传输,它没有循环,打印原理就是执行一次波形的显示。该子VI运行时用获取日期/时间字符串(Get Data/Time String)节点可以获取系统当前时间,并显示在打印波形显示面板的右上部。通过对VI 属性中打印选项的设置使每次VI执行结束自动打印前面板,如图3.7.2所示,其他打印选项可根据需要自由选择。

图3.7.3为一打印出的波形截图。

图3.7.1 波形显示模块程序框图图3.7.2 波形显示模块打印选项设置

基于LabVIEW的虚拟仪器外文翻译

基于LabVIEW的虚拟仪器 模拟风力太阳能系统混合动力站(节选) 介绍 在最简单的层面上,数据采集可以手动完成如使用纸笔记录读数或任何其他工具。对于某些应用这种形式的数据采集是足够的。然而,数据记录中的应用这需要大量的数据读数,非常频繁的录音是有必要的,它包括了仪器或微控制器获取和记录数据准确(1995里格比和多尔比,)。急诊化验室虚拟仪器工程平台(LabVIEW)是一个功能强大的灵活的仪器仪表和分析应用软件工具,(美国国家仪器仪表,2002)在今天这新兴技术并被广泛采用的学术界,工业LabVIEW已成为一个重要的工具,已代替了政府实验室数据的标准采集,仪器控制和分析软件。 现有的1.5千瓦的额定风力太阳能混合动力站显示(图1)。设计与施工的可再生能源发电系统报告(磐诚,等铝,2000)。在大学校园的平台上,有良好的教育机会本科生和研究生以现有的风力太阳能知识,学生们在协同研究基于风力太阳能发电站的传统的电网火力发电厂。特别是在一些组件可再生能源如蓄电池和直流电源逆变器,可导致供电质量和电网出现一些问题,当太阳风稳定性出现问题时,根据汽轮机和发电机(帕特尔,1999)的电力系统与化石燃料这些相互作用都是由于大量的不同动力学参与的风力涡轮机和蒸汽涡轮机。图1显示了photovol TAIC(PV)与太阳能电池板120个W评级,mastmounted1千瓦的风力涡轮机,和风速计,包括风方向和速度传感器的风能太阳能发电站并行运作,并收取12 V电池组包括六个深循环铅酸电池。太阳面板安装在机架上的轨道,白天太阳光从320个0度的初始位置度。该系统还包括基于固态器件的一个1.5kVA额定直流到交流电源逆变器,保护设备如交流和直流电路断路器,熔断器,避雷器,一套线性和非线性负载,连接电缆,和接线盒。在国家的电压和电流系统学生们介绍了稳定的研究,说明了电能质量由于小的线性和非线性负荷的影响(磐诚和蒂默曼,1999)。太阳风混合发电

虚拟仪器LabVIEW实验报告

实验报告一 课程名称虚拟仪器 实验项目熟悉编程环境与基本编程操作 实验仪器计算机 系别: guangdian 专业: 班级/学号: 学生姓名: 实验日期:2011年3月 成绩: _____________________ 指导教师: ____________________

实验一熟悉编程环境与基本编程操作 一、实验目的 1.理解LabVIEW的运行机制,熟悉LabVIEW编程环境。 2.掌握基本编程操作,包括VI程序的创建、编辑、运行与调试。 3.理解LabVIEW模块化编程思想,掌握子VI的创建、编辑及调用。 二、实验仪器及材料 主要设备有计算机, LabVIEW8.5软件。 三、实验内容及步骤 教材第82—83页练习4.2,创建VI后保存为Thermometer.vi。 1.打开一个新的前面板 2.从控件菜单选择一个温度计放到前面板 3.在温度计上用右键单击设定一个精确的温度值,选择Visible》Digital Display 4.将VI保存为Thermometer.vi 教材第107—108页练习5.2,打开练习4.2所创建的VI,将其转变成一个子VI。 1打开4.2创建的Thermometer.vi 2.为该VI创建一个图标,从VI图标窗格选择Edit Icon…,单击OK返回主VI

3从图标弹出菜单中选择Show Connector创建连接器。 4将端子指派给温度指示器,使用Writing工具单击连接器端子,端子就会变成黑色,然后单击温度计指示器。 5在温度计指示器的弹出菜单选择Description and Tip…为温度指示器编制文档 6选择File》Save将修改保存。 四、收获与体会

基于LabVIEW的虚拟示波器设计

目录 1.设计要求 (1) 1.1主要功能模块 (1) 图1 功能结构框图 (1) 1.1.1 数据采集模块 (1) 1.1.2 波形显示模块 (1) 1.1.3 参数测量模块 (2) 1.1.4 频谱分析模块 (2) 1.1.5 数据存储和回放模块 (2) 1.2 主要控制结构 (2) 1.2.1 测量控制结构 (2) 1.2.2 自动调整扫描率控制结构 (2) 2.虚拟仪器设计方案 (3) 3.虚拟仪器设计步骤 (4) 3.1 DAQ数据采集模块: (5) 3.2 模拟采集模块 (6) 3.3 波形显示模块 (7) 3.4参数测量模块 (8) 3.4.1频谱分析模块 (10) 3.5 数据存储和回放模块 (12) 3.6 波形打印模块 (13) 3.7主要控制结构 (14) 3.7.1测量控制结构 (14) 3.7.2自动调整扫描率控制结构 (15) 4.总结 (16) 5.参考文献 (17) 6.附录: (18)

摘要 摘要:虚拟仪器是现代测量技术和计算机技术相结合的产物,标志着自动测试与电子测试仪器领域技术发展的一个崭新方向.随着信息技术和计算机技术的高速发展,数字信号处理作为一门新兴的学科,其重要性日益在各个领域的应用中体现出来。本文介绍了可以利用LabVIEW完成对信号的输入及获取、信号电压参数及时间频率参数的自动测量、信号的波形显示及存储回放和信号的频谱分析等功能。该示波器主要由数据采集DAQ(Data Acquisition)、接口总线、硬件驱动程序和虚拟数字示波器软件构成。 关键词:虚拟仪器LabVIEW 示波器 Abstract: Virtual instrument is the product of modern measurement technology and the combination of computer technology, marked a new direction of automatic test and electronic measurement instrument technology development. With the rapid development of information technology and computer technology, digital signal processing as a new subject, reflected the growing importance of application in the field of each. This paper introduces the LabVIEW can be used to complete the signal acquisition, signal input and parameters of voltage and time frequency parameter automatic measurement, signal waveform display and storage playback and signal spectrum analysis and other functions. The oscilloscope is composed of data acquisition DAQ (Data Acquisition), interface bus, hardware driver and virtual digital oscilloscope software. Keywords: The virtual instrument LabVIEW oscilloscope

基于虚拟仪器LABVIEW万用表的课程设计

沈阳工程学院 课程设计任务书 课程设计题目:基于Labview的万用表的设计 系别自控系班级测控本091 学生姓名学号 指导教师职称教授 课程设计进行地点:实训F430 任务下达时间: 2012年 2月27日 起止日期:2012年2月27日起——至2012年3月2日止 教研室主任年月日批准

摘要 虚拟仪器技术的实质是利用最新的计算机技术来实现和扩展传统仪器的功能,在许多方面具有传统仪器所没有的优越性,在实验教学和工程领域具有极大的应用潜力。实验表明,设计的虚拟函数信号发生器输出信号性能优于普通传统的信号源。 虚拟仪器是1986年美国国家仪器公司(NI)提供的一种新型一起概念。它是计算机技术介入仪器领域所形成的一种新型的、富有生命力的仪器种类。在虚拟仪器中计算机处于核心地位,计算机软件技术和测试系统更紧密地结合成一个有机整体,仪器的结构概念和设计观点都发生了根本变化。 虚拟仪器技术的实质是利用最新的计算机技术来实现和扩展传统仪器的功能。其基本构成包括计算机、虚拟仪器软件、硬件接口模块等。在这里,硬件仅是为了解决信号的输入输出,软件才是整个系统的关键。当基本硬件确定后,就可以通过不同的软件实现不同的功能。虚拟仪器应用软件集成了仪器的所有采集、控制、数据分析、结果输出和用户界面等功能。使传统仪器的某些硬件甚至整个仪器都被计算机软件所代替。因此从某种意义上说,计算机既是仪器,软件即是仪器。 虚拟仪器的软件是其最核心、最关键的部分,其主要功能是对硬件执行通信和控制,对信号进行分析和处理,以及对结果进行恰当的表达和输出等。虚拟仪器的软件开发平台目前主要有两类:第一类是基于传统语言的Turbo C,Microsoft公司的Visual Basic ,Borland公司的Delphi,Sybase公司的PowerBuilder。这类语言具有适应面广、开发灵活的特点,但开发人员需有较多的编程经验和较强的调试能力;第二类用专业图形化编程软件进行开发。如HP公司的VEE,NI公司的LabVIEW和Lab Windows/CVI等。NI公司的LabVIEW软件开发平台是一种专业图形化编程软件,采用图形化编程方式,结构流程清晰,但缺点是对硬件的要求较高,比较依赖NI的专用产品,对信号控制方式不够灵活。而Lab Windows/CVI以ANSI C为核心。将功能强大,使用灵活的C语言平台与数据采集,分析和表达的测控专业工具有机地接合起来。它的集成化开发平台,交互式编程方法,丰富的控件和库函数大大增强了C语言的功能,为熟悉C语言的开发人员建立检测系统,自动测量环境,数据采集系统,过程监控系统等提供了一个理想的软件开发环境。 关键词函数信号发生器, 数据采集卡,LabVIEW,DAQ卡,示波器

LabView虚拟示波器实验报告

虚拟仪器结课作业 班级:自动化10-2 学号:1067106235 姓名:范丽媛

摘要 虚拟仪器技术是现在计算机系统和仪器系统相结合的产物,是当今计算机辅助测试领域的一项重要技术。它推动着传统仪器朝着数字化,智能化,模块化,网络化的方向发展。 本文所设计出的虚拟仪器成本低、通用性强,在对采样频率要求不高的情况 下,可以用声卡取代数据采集卡进行采样,充分利用了价格低廉的声卡进行数据 采集。文章阐述了虚拟仪器的概组成及特点,重点介绍了采用图形化编程软件 LabVIEW设计虚拟示波器方法以及他的波形显示、参数显示等功能。 本文所设计的虚拟示波器经过测试可以对信号正确的采集和显示,达到了本 次虚拟示波器的设计要求。 关键词:LabVIEW、虚拟仪器、示波器

目录 摘要 (2) 设计题目:虚拟示波器 (4) 第1章虚拟仪器的概述 (4) 1.1虚拟仪器的概念 (4) 1.2虚拟仪器的构成 (4) 1.3虚拟仪器的优点 (6) 第2章虚拟示波器的原理 (7) 2.1 示波器的基本原理 (7) 2.2 实现过程 (7) 2.2.1前面板设计 (7) 2.2.2程序框图 (8) 2.2.3设计while循环 (8) 心得体会 (10)

设计题目:虚拟示波器 第1章虚拟仪器的概述 1.1虚拟仪器的概念 虚拟仪器是指通过应用程序将计算机、软件的功能模块和仪器硬件结合起来,用户可以通过友好的图形界面(通常叫做虚拟前面板,简称前面板)来操作这台计算机就像在操作自己定义、自己设计的一台个人仪器一样,从而完成对被测信号的采集、分析、判断、显示、数字存储等。虚拟仪器以透明的方式,通过软件对数据的分析处理、表达以及图形化用户接口,把计算机资源(如微处理器、显示器等)和仪器硬件(如A/D、D/A、数字I/O、定时器、信号调理等)的测试能力和控制能力结合起来。虚拟一起突破了传统仪器以硬件为主体的模式,实际上使用者是在操作具有测试软件的电子计算机进行测量,犹如操作一台虚设的电子仪器。 虚拟仪器技术的实质是充分利用最新的计算机技术来实现和扩展传统仪器的功能。软件是虚拟仪器的关键,当基本硬件确定以后,就可以通过不同的软件实现不同的功能。用户可以根据自己的需要,设计自己的仪器系统,满足多种多样的应用要求。利用计算机丰富的软、硬件资源,可以大大突破传统仪器的数据的分析、处理、表达、传递、存储等方面的限制,达到传统仪器无法比拟的效果。它不仅可以用于电子测量、测试、分析、计量等领域,而且还可以用于进行设备的监控以及工业过程自动化。虚拟仪器还可以广泛用于电力工程、物矿勘探、医疗、振动分析、声学分析、故障诊断及教学科研等多个方面。 1.2虚拟仪器的构成 虚拟仪器从构成要素上讲,由计算机、应用软件和仪器硬件等构成;从构成分式上讲则由以DAQ板和信号调理为仪器硬件而组成的PC-DAQ测试系统,或已GPIB,VXI,Serial和Field bus等标准总线仪器为硬件组成的GPIB系统、VXI 系统、串口系统和现场总线系统等多种形式。 (1) PC-DAQ插卡式的VI 这种方式用数据采集卡配以计算机平台和虚拟仪器软件,便可构成各种数据采集和虚拟仪器系统。它充分利用了计算机的总线、机箱、电源以及软件的便利,其关键在于A/D转换技术。这种方式受PC机机箱、总线限制,存在电

基于LabVIEW的虚拟示波器设计

本科毕业论文(设计)题目基于LabVIEW的虚拟示波器设计

基于LabVIEW的虚拟示波器设计 摘要 虚拟仪器技术发展很快,以美国国家仪器公司为代表的一批厂商已经在市场上推出了基于虚拟仪器技术而设计的商品化仪器产品。在美国虚拟仪器系统及其图形编程语言,已作为各大学理工科学生的一门必修课。虚拟仪器发展至今已经算是比较成熟,和传统仪器相比有明显的优势虚拟仪器技术拥有强大的模块化硬件和高效灵活的软件使其能完成各类测试、测量和自动化的应用,极大的提高了产品开发和生产效率。 本次虚拟示波器设计软件是基于美国NI公司的LabVIEW。LabVIEW在是在计算机上进行数据采集、数据分析处理。实现虚拟示波器的功能主要有从外界采样模拟信号,转化为相应的数字信号,在计算机上实现波形的显示,并能够进行简单的波形处理,可以显示波形的最大值、最小值、平均值,并能够根据需要放大波形的倍数,最后进行调试完成。 关键词:LabVIEW 虚拟仪器虚拟示波器

Design of Oscillogrape based on LabVIEW Xing Long Directed by Jia Sumei[Lecturer] ABSTRACT Virtual instrument technology is developing rapidly now,national instruments as a representative of a number of manufacturers have been launched in the market based on virtual instrument technology and design instrument the commercialization of the products.Virtual instrument system in the United States and its graphical programming language,has been as a required course for the university of science and engineering students.Since the virtual instrument development is very mature, and has obvious advantage in comparison to traditional instruments virtual instrument technology has a strong modular hardware and highly efficient and flexible software can make it do all kinds of test, measurement and automation applications, greatly improve the efficiency of product development and production. The virtual oscilloscope design software is based on the NI company LabVIEW. LabVIEW is in on the computer for data acquisition, data analysis and processing. Realize the function of the virtual oscilloscope mainly include sampling analog signals from the outside

基于labview的虚拟仪器 毕业设计(论文)开题报告.doc

毕业设计(论文)开题报告 课题:基于Labview虚拟 示波器的设计 院系:电气信息学院 专业:测控技术与仪器 学生姓名:彭成和学号:200801200106指导教师:李亚 2012年1月16日

开题报告填写要求 1.开题报告(含“文献综述”)作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。 2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式(可从电气系网页或各教研室FTB上下载)打印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见。 3.“文献综述”应按论文的格式成文,并直接书写(或打印)在本开题报告第一栏目内,学生写文献综述的参考文献应不少于10篇(不包括辞典、手册),其中至少应包括1篇外文资料。 4.统一用A4纸,并装订单独成册,随《毕业设计论文》等资料装入文件袋中。

毕业设计(论文)开题报告1.文献综述:结合毕业设计(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,撰写2500字以上的文献综述,文后应列出所查阅的文献资料。 文献综述 一、引言 随着计算机技术、大规模集成电路技术和通讯技术的飞速发展,仪器技术领域发生了巨大的变化,美商国家仪器公司(National Instruments)于八十年代中期首先提出基于计算机技术的虚拟仪器的概念,把虚拟测试技术带入新的发展时期,随后研制和推出了基于多种总线系统的虚拟仪器。虚拟仪器就是在通用计算 机上加上软件和(或)硬件,使得使用者在操作这台计算机时,就象是在操作一台他自己设计的专用的传统电子仪器。在虚拟仪器系统中,硬件仅仅是为了解决信号的输入输出,软件才是整个仪器系统的关键,任何一个使用者都可以通过修改软件的方法,很方便地改变、增减仪器系统的功能与规模,所以有“软件就是仪器”之说。虚拟仪器技术的出现,彻底打破了传统仪器由厂家定义,用户无法改变的模式,虚拟仪器技术给用户一个充分发挥自己的才能、想象力的空间。用户(而不是厂家)可以随心所欲地根据自己的需求,设计自己的仪器系统,满足多种多样的应用需求。虚拟仪器系统概念是对传统仪器概念的重大突破,是计算机系统与仪器系统技术相结合的产物。它利用计算机系统的强大功能,结合相应的硬件,大大突破传统仪器在数据处理、显示、传送、处理等方面的限制,使用户可以方便地对其进行维护、扩展、升级等。 虚拟仪器技术已成为测试、工业I/O和控制和产品设计的主流技术,随着虚拟仪器技术的功能和性能已被不断地提高,如今在许多应用中它已成为传统仪器的主要替代方式。随着PC、半导体和软件功能的进一步更新,未来虚拟仪器技术的发展将为测试系统的设计提供一个极佳的模式,并且使工程师们在测量和控制方面得到强大功能和灵活性。 基于此本次毕业设计就是通过虚拟仪器来完成的,以下是对该软件的一些介绍。

基于Labview虚拟示波器的毕业设计说明

徐州工业职业技术学院 毕业设计(论文)任务书 课题名称基于Labview虚拟示波器的设计课题性质 班级通信111

论文真实性承诺及指导教师声明 学生论文真实性承诺 本人郑重声明:所提交的作品是本人在指导教师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,内容真实可靠,不存在抄袭、造假等学术不端行为。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。如被发现论文中存在抄袭、造假等学术不端行为,本人愿承担本声明的法律责任和一切后果。 毕业生签名:日期: 指导教师关于学生论文真实性审核的声明 本人郑重声明:已经对学生论文所涉及的内容进行严格审核,确定其内容均由学生在本人指导下取得,对他人论文及成果的引用已经明确注明,不存在抄袭等学术不端行为。 指导教师签名:日期:

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分析模块,存储模块,显示模块,滤波模块,测量模块的设计。 关键词:虚拟仪器虚拟示波器频谱分析数据采集

基于labview虚拟仪器平台的温度检测系统设计

Labview考试报告 题目:基于Labview虚拟仪器平台的智能温度控制系统 班级:50910 学号:5091030 姓名:李玲娜

引言 虚拟仪器是计算机技术和仪器测量技术相结合的产物。虚拟仪器技术,就是用户在通用计算机平台上,根据测试任务的需要来定义和设计的测试功能,其实质是充分利用计算机来实现和扩展传统仪器功能。“软件就是仪器”反映了虚拟仪器技术的本质特征。美国国家仪器公司生产的NI-LabVIEW是目前最为成功,应用最广泛的虚拟仪器软件开发系统。它一种基于G语言的32位编译型图形化编程语言,其图形化界面可以方便的进行虚拟仪器的开发。它充分利用计算机强大的运算处理功能,突破了传统仪器在数据处理、显示、传输、存储等方面的限制。本文利用虚拟仪器平台,通过编写Labview 软件对温度进行智能测量,减少硬件的开发,有利于系统的维护,也便于系统软件升级。 一、虚拟仪器 1. 1虚拟仪器概述 虚拟仪器是在以计算机为核心的硬件平台上, 其功能由用户设计和定义, 具有虚拟面板, 其测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。虚拟仪器的实质是利用计算机显示器的显示功能来模拟传统仪器的控制面板, 以多种形式表达输出检测结果; 利用计算机强大的软件功能实现信号数据的运算、分析和处理; 利用I /O 接口设备完成信号的采集与调理, 从而完成各种测试功能的一种计算机仪器系统。 1. 2虚拟仪器的图形化开发平台 LabVIEW ( Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是一种图形化的编程语言, 它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受, 视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。LabVIEW集成了与满足GPIB、VXI、RS- 232和RS- 485协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能。它还内置了便于应用TCP/

虚拟仪器LabVIEW实验报告

现代仪器设计LabVIEW实验报告 实验内容: 1.熟悉LabView软件操作方法 2.了解LabView的一般编程方法 3.虚拟信号发生器制作

1.熟悉LabView软件操作方法 虚拟仪器(virtual instrumention)是基于计算机的仪器。虚拟仪器主要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。虚拟仪器的研究中涉及的基理论主要有计算机数据采集和数字信号处理。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。 LabVIEW(Laboratory Virtual instrument Engineering)是一种图形化的编程语言,它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受,视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。利用它可以方便地建立自己的虚拟仪器,其图形化的界面使得编程及使用过程基本上不写程序代码,取而代之的是流程图。 前面板的设计需用控制模板。控制模板(Control Palette)用来给前面板设置各种所需的输出显示对象和输入控制对象。每个图标代表一类子模板。可以在前面板的空白处,点击鼠标右键,以弹出控制模板。 程序框图的设计需用功能模板。功能模板(Functions Palette)是创建流程图程序的工具,只有打开了流程图程序窗口,才能出现功能模板。功能模板该模板上的每一个顶层图标都表示一个子模板。可以点击“窗口”—“显示程序框图”打开,也可以在流程图程序窗口的空白处点击鼠标右键以弹出功能模板。

流程图上的每一个对象都带有自己的连线端子,连线将构成对象之间的数据通道。不是几何意义上的连线,因此并非任意两个端子间都可连线,连线类似于普通程序中的赋值。数据单向流动,从源端口向一个或多个目的端口流动。不同 的线型代表不同的数据类型。下面是一些常用数据类型所对应的线型和颜色:

基于Labview模板

基于Labview的虚拟示波器设计 院部:电气与信息工程学院 学生姓名:邓静 专业:自动化 班级:自本1004班

第1章绪论 1.1虚拟仪器的基本概念 电子测量仪器发展到今天,总体上经过了四个历程,按出现的时间顺序依次为;模拟仪器,数字仪器,智能仪器,虚拟仪器。其中,为了与虚拟仪器区别开来,我们又把前三种称为传统仪器。虚拟仪器是电子计算机技术与现代测量技术深层次结合的产物,是用户在普通PC机上,应用各种软件平台,根据自身的需要,设计和定义的软硬件相结合的一种测量仪器。利用计算机强大的图形显示功能,建立虚拟仪器的控制面板,用户通过对面板的操作实现对虚拟仪器的操作,就像操作一台普通的测量仪器一样。 1.2虚拟仪器的构成 从构成要素上讲,虚拟仪器主要由计算机,仪器硬件(如数据采集卡)和应用软件构成;从总线标注上讲,包括有PC-DAQ系统,GPIB系统,VXI系统等。 1.3虚拟仪器的较传统仪器的优势 (1)传统仪器的控制面板只有一个,在这个操作面板上,需要放置各种按钮,容易导致混乱和混淆。而虚拟仪器可以有多个控制面板,各个面板之间的切换十分方便,使每个面板变得简单,从而提高了操作的正确性和方便性。 (2)虚拟仪器大量用应用软件来替代传统仪器中的硬件,从而使仪器的硬件变得简单。 (3)虚拟仪器使仪器的功能可以有用户自定义,而不是只能由厂家来定义,从而使得仪器更加好用,方便。 (4)由于用软件替代硬件,仪器的更新升级大都只要更新软件,从而使得仪器的升级换代更加迅速,研发周期缩短。 (5)虚拟仪器的发展可与计算机的发展同步,与网络及周边设备同步。 1.4虚拟仪器的现状及发展方向 虚拟仪器的概念最初是由美国国家仪器公司(National Instruments Corp,简称NI)于1986年提出,NI公司在80年代研制和推出了许多总线系统的虚拟仪器,后来,美国HP公司,Tektronic公司,Racal公司也在此方面有了很多进展。虚拟仪器在国外发展很快,以NI公司为首的很多公司已经在市场上推出了大量基于虚拟仪器技术的电子仪器产品。据“世界仪表及自动化”杂志预测,虚拟仪器在21世纪中期将占到仪器市场50%左右的份额。虚拟仪器在本世纪发展很快,大有取代传统仪器的趋势。 近年来,世界很多公司推出了不少虚拟仪器软件开发平台,使仪器的使用者可以开发组建自己需要的虚拟仪器。其中,比较具有代表性的是NI公司Labview 平台和Labwindows/CVI平台。相比而言,Labwindows是为熟悉C语言的传统软

基于Labview的虚拟仪器计算器设计

研究生课程考核试卷 (适用于课程论文、提交报告) 科目:虚拟仪器教师: 姓名:学号: 专业:类别:学术型上课时间: 考生成绩: 阅卷评语: 阅卷教师(签名) 重庆大学研究生院制

通过对虚拟仪器课程的学习和撑握,本次实验设计了一个简易计算器,可以用来模拟真实计算器而进行一些简单的基本运算。利用Labview软件平台编写计算器程序,可以实现“+、-、×、÷、平方、开方、x^y”这七种基本运算,并且可以对上面的七种基本操作连续运算,另外实现了对输入的错误数据进行清除的功能。达到了本次实验的要求。 关键词:Labview,七种基本运算,清除

摘要 .................................................................................................................................................. I 1、引言 (1) 2、整体方案设计 (2) 2.1、簇和前面板控件的说明 (2) 2.2、程序流程图 (3) 3、具体实现过程 (4) 3.1、前面板设计 (4) 3.2、初始化和键的感应 (4) 3.2.1、数字0-9的输入 (6) 3.3、输入的第一个数 (6) 3.3.1、多零问题 (6) 3.3.2、小数点问题 (7) 3.4、四则运算和x^y (7) 3.5、开方计算 (8) 3.6、倒数计算 (9) 3.7、输入正负数 (9) 3.8、去掉小数点后面0的功能 (9) 3.9、清除功能(Clear) (10) 3.10、退格功能 (10) 4、总结 (12) 参考文献 (13) 附录A (14) 1、初始化程序 (14) 2、总程序 (14) 3、x^y的幂程序 (15)

LabVIEW环境下基于声卡的虚拟示波器软件设计_图文(精)

第24卷第3期计算机应用与软件 Vol 124,No .32007年3月Computer App licati ons and Soft w are Mar .2007 收稿日期:2004-10-25。全国教育科学十五规划项目 (ECB030477。吕红英,助教,主研领域:虚拟仪器技术,远程实验技术。 LabV I E W 环境下基于声卡的虚拟示波器软件设计 吕红英 1,2 吴先球2刘朝辉2陈俊芳 2 1 (华南农业大学理学院广东广州510642 2 (华南师范大学物理与电信工程学院广东广州510631 摘要基于计算机声卡的虚拟仪器成本低、通用性强,在对采样频率要求不高的情况下,可以用声卡取代数据采集卡进行采样 和输出。利用虚拟仪器开发工具软件Lab V I E W 及其数字声音记录节点,研制出基于声卡的虚拟双踪数字存储示波器,其功能和界面都与真实示波器相同。重点阐述了数据采集、触发控制、显示控制几个主模块的设计方法。关键词虚拟仪器声卡Lab V I E W 虚拟示波器 SO FT W ARE D ES I GN O F V I RTUAL O SC I LLO SCO PE BASED

O N SO UND CARD UND ER LabV I E W L üHongying 1,2W u Xianqiu 2L iu Zhaohui 2Chen Junfang 2 1 (College of Sciences,South China Agricultural U niversity,Guangzhou Guangdong 510642,China 2 (School of Physics and Teleco mm unication Engineering,South China N or m al U niversity,Guangzhou Guangdong 510631,China Abstract The vitrual instru ment based on PC s ound card has the virtues of l ow cost and powerful generality,and the s ound card can take the p lace of the p lug 2in data 2acquisiti on board on l ow 2frequency conditi on .I n this article,the virtual double 2traced st orage oscill oscope based on s ound card,whose functi on and interface were designed according t o the actual oscill oscope,was devel oped using virtual instru ment s oft w are Lab V I E W and its digital s ound record nodes .The designs for severalmain modules such as data acquisiti on,triggering contr ol and dis p lay con 2tr ol were chiefly expounded . Keywords V irtual instru ment S ound card Lab V I E W V irtual oscill oscope 1引言 随着计算机技术和虚拟仪器技术的发展,虚拟仪器逐渐成 为现代仪器的发展方向,其中大部分虚拟仪器都是基于各种数

基于labview的虚拟仪器 毕业设计(论文)开题报告

毕业设计(论文)开题报告 课 题: 基于Labview 虚拟 示波器的设计 院 系: 电气信息学院 专 业: 测控技术与仪器 学生姓名: 彭成和 学 号: 200801200106 指导教师: 李 亚 2012年 1月 16 日

开题报告填写要求 1.开题报告(含“文献综述”)作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。 2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式(可从电气系网页或各教研室FTB上下载)打印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见。 3.“文献综述”应按论文的格式成文,并直接书写(或打印)在本开题报告第一栏目内,学生写文献综述的参考文献应不少于10篇(不包括辞典、手册),其中至少应包括1篇外文资料。 4.统一用A4纸,并装订单独成册,随《毕业设计论文》等资料装入文件袋中。

毕业设计(论文)开题报告 1.文献综述:结合毕业设计(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,撰写2500字以上的文献综述,文后应列出所查阅的文献资料。 文献综述 一、引言 随着计算机技术、大规模集成电路技术和通讯技术的飞速发展,仪器技术领域发生了巨大的变化,美商国家仪器公司(National Instruments)于八十年代中期首先提出基于计算机技术的虚拟仪器的概念,把虚拟测试技术带入新的发展时期,随后研制和推出了基于多种总线系统的虚拟仪器。虚拟仪器就是在通用计算机上加上软件和(或)硬件,使得使用者在操作这台计算机时,就象是在操作一台他自己设计的专用的传统电子仪器。在虚拟仪器系统中,硬件仅仅是为了解决信号的输入输出,软件才是整个仪器系统的关键,任何一个使用者都可以通过修改软件的方法,很方便地改变、增减仪器系统的功能与规模,所以有“软件就是仪器”之说。虚拟仪器技术的出现,彻底打破了传统仪器由厂家定义,用户无法改变的模式,虚拟仪器技术给用户一个充分发挥自己的才能、想象力的空间。用户(而不是厂家)可以随心所欲地根据自己的需求,设计自己的仪器系统,满足多种多样的应用需求。虚拟仪器系统概念是对传统仪器概念的重大突破,是计算机系统与仪器系统技术相结合的产物。它利用计算机系统的强大功能,结合相应的硬件,大大突破传统仪器在数据处理、显示、传送、处理等方面的限制,使用户可以方便地对其进行维护、扩展、升级等。 虚拟仪器技术已成为测试、工业I/O和控制和产品设计的主流技术,随着虚拟仪器技术的功能和性能已被不断地提高,如今在许多应用中它已成为传统仪器

虚拟仪器技术Labview 课程实验报告

Labview 课程实验报告 学院:电气工程 专业:建筑电气与智能化 姓名:杨震 班级:建电122 学号:1212062056 指导老师:茅靖峰

第一部分基础题 1、用LabVIEW的基本运算函数编写以下算式的程序代码: (前面板) (程序框图) 该程序要求用labview基本运算函数编写算式的程序代码,在前面板上我添加了两个数值显示控件用以显示两个算式的运算结果;在程序框图中运用软件自带的加、减、乘、除运算进行组合从而表示算式,再结果的后面加上一个双精度浮点数函数将程序运算结果强制转换后输入到显示控件中得到结果。

2、利用摄氏温度与华氏温度的关系°C=5(°F-32)/9编写一个程序求华氏度(°F)为32°,64°,4°,6.98°,6°,104°,212°时的摄氏温度。 (前面板) (程序框图) 该程序要求转换华氏度对应的摄氏度,本质上是对数据进行运算。在前面板上创建两个数组一个是数值输入数组用以输入华氏度的值,一个是数值显示数组用以显示对应的摄氏度的值。在程序框图中加入For循环将公式节点放入For循环中在公式节点上添加一个输入和一个输出分别连接两个数值控件,最后在公式节点中编辑二者运算关系完成设计。

3、用数组创建函数创建一个二维数组显示件,成员为: 1 2 3 4 5 6 2 3 4 5 6 1 3 4 5 6 1 2 4 5 6 1 2 3 编程将上述创建的数组转置为: 1 2 3 4 2 3 4 5 3 4 5 6 4 5 6 1 5 6 1 2 6 1 2 3 (前面板) (程序框图) 先在前面板中创建二维数组用以存放生成的数组元素数组为显示型控件,通过观察我们发现题目中的数组第一行为1-6顺序的六个元素从一开始后逐一加一,第二行则是5个数组元素平移,第三行为4个以此类推第四行3个所以我们在程序框图中用For循环和加一来生成第一行数组For循环的循环次数为六次,第二行数组则在第一行数组的基础上运用一维数组平移函数平移5位的到,以此类推生成四行数组,再使用数组生成函数生成二维数组输出到显示数组中显示出来,至于数组的转置直接运用数组转置函数得到,在该函数的输出端口右键创建显示控件。在前面板中调整创建的显示控件以确保显示所有转置的数组,实验完成。

基于LABVIEW的虚拟示波器设计【文献综述】

毕业设计开题报告 电子信息工程 基于LABVIEW的虚拟示波器设计 [前言] 虚拟仪器[1]技术就是利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。自1986年问世以来,世界各国的工程师和科学家们都已将LABVIEW图形化开发工具用于产品设计周期的各个环节,从而改善了产品质量、缩短了产品投放市场的时间,并提高了产品开发和生产效率。使用集成化的虚拟仪器环境与现实世界的信号相连,分析数据以获取实用信息,共享信息成果,有助于在较大范围内提高生产效率。虚拟仪器提供的各种工具能满足我们任何项目需要。 20年来,无论是初学乍用的新手还是经验丰富的程序开发人员,虚拟仪器在各种不同的工程应用和行业的测量及控制的用户中广受欢迎,这都归功于其直观化的图形编程语言。虚拟仪器的图形化数据流语言和程序框图能自然地显示您的数据流,同时地图化的用户界面直观地显示数据,使我们能够轻松地查看、修改数据或控制输入。 虚拟仪器的出现使测量仪器领域的一个突破,它彻底改变了传统的仪器观,从根本上更新了测量仪器的概念,带给了人们一个全新的仪器观念。虚拟仪器代表着测量仪器发展的最新方向和潮流,是未来仪器产业发展的一大趋势[2][3]。[主题] 1.仪器发展过程 1.1 传统硬件仪器 20世纪30年代初,HP公司创始人、斯坦福大学的Hewlett和Packard在现今的硅谷研制出了第一台信号产生器。传统硬件仪器经历了大半个世纪的发展,经历了从模拟式到数字式,到现今智能化仪器的发展历程。传统硬件仪器由决定仪器功能、性能和技术指标的电子板卡、带有插槽的底盘、装有各类控件的面板、

显示器和机箱等五部分构成。传统硬件仪器是硬件或以硬件为主的仪器,即使是智能仪器,其中固化的软件也只是辅助性的。传统硬件仪器是一个封闭系统,一经厂家制造完毕,不能随意改动,灵活性较低。无论是对技术的进步还是对市场的需求,其响应速度都比较慢,这在很大程度上阻碍了仪器科学和仪器。[4] [5] 1.2虚拟仪器 虚拟仪器技术是随着现代计算机技术、信息技术、现代测量技术的发展而出现的新技术。它是通过应用程序将计算机资源(微处理器、存储器、显示器)和仪器硬件(A/D、D/A、数字I/O、定时器、信号调理器)的测量功能结合起来,形成的测量装置或测试系统。用户通过友好的图形界面(称为虚拟面板)操作计算机,就像操作传统仪器一样,通过库函数实现仪器模块间的通信、定时、触发,以及数据分析、数据表达,并形成图形化接口。行业的快速发展。 2.虚拟仪器国内外研究现状 虚拟仪器概念最早是由美国国家仪器公司在1986年提出的,但其雏形可以追溯到1981年由美国西北仪器系统公司推出的APPLE II为基础的数字存储示波器,但是由于当时计算机软件开发水平的限制,编写个人仪器的驱动程序和人机交互接口是一项专门的技术工作,必须由专业厂商才能完成,这种状况使得个人仪器的推广和应用没有形成工业标准。从20世纪80年代中期开始,微软公司WINDOWS操作系统的出现,使得计算机操作系统的图形支持功能得到很大提高。1986年,美国国家仪器公司推出了图形化的虚拟仪器编程环境LABVIEW,标志着虚拟仪器设计软件平台基本成型。国际上,从1988年陆续有虚拟仪器产品面市,当时有五家制造厂已达95家共生产1000多种虚拟仪器产品,销售额达2.93亿美元,占整个仪器销售额73亿的4%。美国是虚拟仪器的诞生地,也是全球最大的虚拟仪器制造国,生产虚拟仪器的主要厂家有HP公司目前生产100多种型号的虚拟仪器,TEKTRONIX公司目前生产约80多种型号的虚拟仪器,此外还有NI 公司、KEITHELY公司等。 LABVIEW作为虚拟仪器开发系统的杰出代表,在我国虽然引进的时间不长,但是现在已经被认识和推广、应用,它促进了中国测试领域的技术革命,在研究及教育领域都得到了迅速推广。它在许多企业、科研单位被用于产品测试和测控系统,另外,包括一些著名高校在内的许多学校不仅建立了基于虚拟仪器的实验

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