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「基于LABVIEW的虚拟示波器设计—虚拟示波器」虚拟示波器是一种通过计算机软件来模拟传统示波器的工作原理和功能的设备。
它可以用于信号的检测和分析，具有方便、灵活、实时性强等优点。
本文将介绍基于LABVIEW的虚拟示波器设计。
LABVIEW是由美国国家仪器公司（National Instruments）开发的一种基于图形化编程的开发环境。
它可以实现快速的数据采集和处理，适用于各种工程应用。
借助LABVIEW的强大功能，我们可以设计出一个功能完善的虚拟示波器。
首先，我们需要从外部设备中获取信号。
LABVIEW支持多种类型的数据采集设备，如数据采集卡、传感器等。
我们可以通过连接这些设备，将信号输入到LABVIEW中。
LABVIEW提供了丰富的数据采集和处理函数，能够方便地获取并处理输入信号。
接着，我们需要设计一个用户界面，用于显示信号和调节示波器的各个参数。
LABVIEW中提供了多种界面控件，如图表、调节器等。
我们可以根据需要，在用户界面中添加这些控件，并设置相应的属性。
通过LABVIEW的可视化编程方式，我们可以直观地完成用户界面的设计。
在信号显示方面，虚拟示波器需要能够实时地显示输入信号的波形。
LABVIEW提供了图表控件，可以用于显示波形图。
我们可以将获取到的信号数据传递给图表控件，然后设置相应的显示参数，如坐标轴范围、背景颜色等。
这样，用户就能够清晰地看到输入信号的变化。
除了实时显示信号波形外，虚拟示波器还应具备其他功能，如调节触发电平、选择触发方式等。
LABVIEW中提供了丰富的函数库，可以方便地实现这些功能。
我们可以通过在用户界面中添加调节器、开关等控件，并将其与相应的函数进行关联，从而实现示波器的各个参数的调节。
总之，基于LABVIEW的虚拟示波器设计具有很大的灵活性和可扩展性。
我们可以根据需求进行定制，实现更多功能，如频谱分析、数据存储等。
同时，LABVIEW提供了强大的数据处理和可视化功能，能够让我们更加方便地进行数据分析和结果展示。
Value Engineering0引言虚拟仪器（Virtual Instruments,VI ）技术是当今计算机辅助测试（CAT ）领域的一项重要的新技术。
虚拟仪器就是在通用计算机上使用相应软件创建测试仪器，实现“软件即仪器”[1]。
在虚拟仪器系统中，软件是仪器的关键，硬件是为了解决信号的输入输出。
用户可通过修改软件实现仪器功能的改变。
虚拟仪器技术可以将许多信号处理方法应用于测量中，彻底打破了传统仪器的框架[2]。
用户可根据自身需求设计个性化仪器系统，以满足多样性需求。
虚拟示波器是虚拟仪器技术的一种典型应用，它首先将现场信号经放大调理后，再通过数据采集卡将其数据传输到计算机，并借助LabVIEW 软件模拟示波器的操作面板，实现信号采集、分析处理、显示输出及网络远程监控等功能[3-4]。
显然，虚拟示波器是一种非常个性化的测量仪器，它完全可根据某些特定的需要实现其功能。
本文基于LabVIEW 开发平台，开发了多功能虚拟示波器，实现并扩展了传统示波器的功能。
由于引入微处理器，虚拟示波器具有较高的测量准确度和较强的数字化处理能力。
此外，通过修改程序代码可以自定义其他功能，开发出不同功能的虚拟示波器。
1虚拟示波器前面板设计前面板主要包括波形显示、测量、选择和变换区域。
对于通道选择区域，用户可以根据自己的需要，通过选项卡实现对CH 1通道与CH 2通道的选择，从而实现输入信号的参数设置。
实验中，有不同频率与幅值的正弦波，三角波等波形供以选择，这有利于观察不同输入信号下的实验结果。
针对波形变换区域，我们设置了“Double ”和“Add ”选项，以丰富示波器的功能。
测试中，我们可以实现双通道波形同时显示以及不同波形的叠加。
在输入方式模块，设置了“AC ”、“DC ”和“GND ”三种输入耦合方式选择，以完善示波器波形的显示功能[5]。
除此之外，前面板上还提供了针对交流信号几种常用电参数的测量模块，可直接读出所测波形的峰峰值、有效值等多个参数。
毕业论文（设计）课题基于LABVIEW虚拟示波器的设计学生袁敏院部电气工程学院专业班级11电子信息工程（2）班指导教师陶沙二○一五年五月目录插图清单....................................................................................................................................摘要....................................................................................................... 错误！未定义书Abstract .....................................................................................................................................第一章绪论................................................................................................. 错误！未定义书1.1虚拟仪器的起源和结构 ............................................................... 错误！未定义书1.2虚拟仪器技术的四大优势 ........................................................... 错误！未定义书1.3虚拟仪器的现状及发展方向 ....................................................... 错误！未定义书1.4本论文的主要工作 ....................................................................... 错误！未定义书第二章LabVIEW ....................................................................................... 错误！未定义书2.1LabVIEW的概念.......................................................................... 错误！未定义书2.1.1 LabVIEW创建虚拟仪器 ................................................... 错误！未定义书2.2 labview的模板 ............................................................................. 错误！未定义书2.2.1工具选板 ........................................................................... 错误！未定义书2.2.2控件选板（Control Palette） ..................................... 错误！未定义书2.2.3函数选板(Functions Palette) ..................................... 错误！未定义书第三章系统硬件设计 ................................................................................ 错误！未定义书3.1数据采集与仪器控制 ................................................................... 错误！未定义书3.2虚拟仪器.....................................................................................................................3.2.1选择合适的总线 ............................................................................................第四章虚拟示波器软件设计 .................................................................................................4.1系统总体构成 ............................................................................................................4.2滤波器模块..................................................................................................................4.3存储与回放模块 ........................................................................................................4.4频谱分析模块..............................................................................................................4.5参数测量模块 ............................................................................................................第五章虚拟示波器的调试 .....................................................................................................5.1波形显示.....................................................................................................................5.2频谱分析.....................................................................................................................5.3参数测量.....................................................................................................................第六章结论和展望..................................................................................................................参考文献....................................................................................................................................致谢：........................................................................................................................................插图清单图2-1 工具图 .............................................................................................. 错误！未定义书图2-2 工具选板的功能图 ......................................................................... 错误！未定义书图2-3 新式功能选板图 .............................................................................. 错误！未定义书图2-4 控件各个子模板图 .......................................................................... 错误！未定义书图2-5 函数选板框图 .................................................................................. 错误！未定义书图2-6 编程的功能框图 .............................................................................. 错误！未定义书图3-1 传感器图 .......................................................................................................................图3-2 选择合适仪器图 ...........................................................................................................图4-1 系统总体流程图 ...........................................................................................................图4-2 系统总体前面板 ...........................................................................................................图4-3 系统总体程序框图 .......................................................................................................图4-4 滤波器前面板 ...............................................................................................................图4-5 滤波器程序框图 ...........................................................................................................图4-6 存储和回放模块前面板 ...............................................................................................图4-7a 存储和回放模块程序框图 .........................................................................................图4-7a 存储和回放模块程序框图 .........................................................................................图4-8 频谱分析模块程序框图 ...............................................................................................图4-9 频谱分析模块前面板 ...................................................................................................图4-10 参数模块前面板 .........................................................................................................图4-10 参数测量程序框图 .....................................................................................................图5-1 波形显示结果 ...............................................................................................................图5-2 频谱分析结果显示 .......................................................................................................图5-3 均方根分析结果 ...........................................................................................................图5-4 相位分析 .......................................................................................................................图5-5 全局结果的分析 ...........................................................................................................基于LabVIEW的虚拟示波器的设计摘要由于实验室大多驱动仪器硬件大多都是国外进口，不但前期的花费大，而且后期的维护、升级的使用也会花费大量的人力财力。
基于LABVIEW的虚拟示波器设计虚拟仪器是一种使用软件模拟实际仪器功能的工具。
在近年来，随着计算机技术的快速发展，虚拟仪器在各种测量和控制领域的应用越来越广泛。
针对示波器这一重要的测试仪器，本文将介绍如何使用LABVIEW软件设计一个基于LABVIEW的虚拟示波器。
LABVIEW是一款由National Instruments公司开发的图形化编程环境，用于进行数据采集、仪器控制和数据分析等工作。
通过使用LABVIEW，可以轻松地实现各种虚拟仪器的设计和开发。
虚拟示波器是一种具有示波器功能的软件程序，通过采集和显示信号波形，用于检测和分析电路中的信号。
在进行虚拟示波器设计时，需要考虑以下几个关键因素：1. 数据采集：虚拟示波器需要能够采集外部信号并进行处理。
可以使用LABVIEW提供的数据采集模块，例如DAQmx模块，来实现数据的采集和处理功能。
2. 数据显示：虚拟示波器需要能够将采集到的数据以波形的形式显示出来。
LABVIEW提供了丰富的图形化控件，可以轻松实现波形显示功能。
通过使用Waveform Chart或Graph控件，可以将采集到的数据实时显示。
3. 触发功能：示波器通常具有触发功能，用于稳定地观察特定事件。
在虚拟示波器设计中，可以利用LABVIEW提供的Trigger模块来实现触发功能。
通过设定触发条件，可以实现稳定的波形观察。
4.配置选项：虚拟示波器需要提供一些常用的配置选项，例如时间和电压的刻度设置，波形颜色和线型的选择等。
可以使用LABVIEW提供的控件，例如数字输入框和下拉菜单，来实现这些配置选项。
基于以上几个关键因素，下面我们将详细介绍基于LABVIEW的虚拟示波器设计的具体步骤：步骤1：设置数据采集通道。
通过使用DAQmx模块，选择需要采集的数据通道，例如模拟输入通道或数字输入通道。
步骤2：创建界面。
使用LABVIEW的图形化工具，创建一个用户界面，包括波形显示区、触发设置区和配置选项区。
基于Lab V IEW的虚拟示波器的设计穆加艳(南京船舶雷达研究所,南京210003)摘 要:介绍了LabV I E W在仪器控制以及数据采集方面的应用。
采用LabV I E W可以轻松组建仪器测控系统并在计算机上构造自己的仪器界面。
在LabV I E W环境下利用V ISA方法对示波器进行二次开发,通过计算机增强传统仪器的功能。
所开发的软件系统具有2路通道,能够实现数据采集、波形显示、数据保存、频谱分析和波形参数测量等功能。
关键词:LabV I E W;仪器控制;数据采集;V I SA中图分类号:TP311.52 文献标识码:A 文章编号:1009-0401(2011)01-0065-04 The desi gn of a LabV IE W based v irtual oscilloscopeM U J i a yan(Nanjing M arine Radar Institute,N anjing210003)Abst ract:The applicati o ns of the LabV I E W in the instrum ent control and the DAQ are introduced. The m easure m ent and contro l syste m of the i n str um en ts can be easily constructed through the LabV I E W to create t h e ind i v i d ua l instrum ent interfaces on t h e co m puters.The secondary deve l o p m ent of t h e osc illoscope is perfor m ed through the V I SA under the LabV I E W,and the f u nctions of the conventional instrum ents are enhanced through the co m puters.The t w o channe l soft w are syste m developed can i m ple m ent the functions such as the DAQ,w avefor m disp lay,data storage,spectr um analysis,and m easure m ent ofw avefor m para m eters.K eyw ords:LabV I E W;i n stru m ent contro;l DAQ;V I SA1 引 言近年来,随着计算机及其软件的飞速发展,计算机和仪器之间的密切结合成为目前仪器发展的一个重要方向。
基于Labview的虚拟示波器设计-图文数据采集卡接收的信号是范围很广的电压信号，如果太强，就需要衰减器把被测信号减弱后再输入给数据采集卡，这样一方面可以保证数据采集卡可以顺利采数，另一方面有利于系统的安全运行。
而对于微弱信号要进行放大，以提高分辨率和降低噪音，也使调理后信号的最大电压值和ADC最大输入值相等，这样可以提高精度。
在设定调理电路的放大或衰减倍数时，一般应满足这样一个条件:经调理后的信号其最大值应尽可能地达到数据采集卡可以接受的电压范围，最大限度地提高数据的准确度。
(2)隔离隔离是指使用变压器、光或电容祸合等方法阻碍被测系统和测试系统之间传递信号，避免发生直接连接，使用祸合主要有两个方面原因:一是从安全的角度把传感器信号同计算机隔离，因为被监测系统可能产生瞬时高压，另一个原因是隔离可以使从数据采集卡出来的数据不受地电位和输入模式的影响，减少误差。
(3)滤波滤波的目的是消除噪音信号，提高输入信号的信噪比。
噪音滤波器通常用于直流信号;交流信号通常需要抗失真的低通滤波器，因为这样的滤波器有一陡峭的截止频率，因而几乎能够完全消除高频干扰信号。
(4)激励由于电工测量试验中经常要要用到正弦波、方波等信号，且有时需要为一些传感器提供激励信号，故由虚拟信号发生器产生各种信号并由信号调理电路进行功率放大后输出。
(5)线性化很多传感器对被测量都有非线性响应，因而需要对输出信号进行线性化。
3数据采集硬件数据采集硬件与众多因素有关，要根据具体情况进行分析，下面是通用的特征:(1)采样频率采样频率高，就能在一定时间内获得更多的原始信息，见图4一1(a)所示。
为了再现原始信号，必须有足够高的采样频率。
显然，如果信号变化比采样板的数字化要快，或采样太慢，就会产生波形失真，见图4一1(b)。
根据采样定理，采样频率至少是输入最高频率的两倍，才可能不产生失真。
(2)采样方法要从多个通道得到数据，通常使用多路开关把每个信号端连接到A/D 转化器(ADC)。
基于labview的虚拟示波器设计
创建LabVIEW项目：启动LabVIEW，并创建一个新的项目。
添加前端界面：在LabVIEW中创建一个前端界面，包括示波器的控制面板和显示区域。
设置控制面板：在控制面板上添加控件，例如按钮、滑块和文本框，用于控制示波器的功能，例如选择输入信号源、设置采样率和时间尺度等。
设置显示区域：在显示区域中添加一个绘图控件，用于实时显示输入信号的波形。
配置数据采集：使用LabVIEW的数据采集模块，配置示波器的数据采集功能。
设置采样率、采样深度和触发方式等参数，以实时获取输入信号的数据。
实时数据绘制：将采集到的数据传递给绘图控件，使用LabVIEW 的绘图功能，在显示区域上实时绘制输入信号的波形。
添加触发功能：根据用户设置的触发条件，例如信号阈值或边沿触发，实现示波器的触发功能。
当输入信号满足触发条件时，示波器开始采集并显示波形。
数据分析与处理：根据需要，添加数据分析和处理功能，例如峰值检测、频谱分析和滤波等。
这些功能可以通过LabVIEW的信号处理模块实现。
添加保存和加载功能：实现示波器数据的保存和加载功能，允许用户将采集到的波形数据保存到文件中，并在需要时重新加载进行分
析。
