基于虚拟仪器LabVIEW技术的光模块自动测试系统(低档板)

一种基于LabVIEW的光学自动测量系统钱志欢，孙玉霞（浙江工业大学理学院，浙江杭州310023）摘要：本项目设计并测试了一套线性平移台和光功率计同步控制系统，运用LabVIEW图形化编程语言，编成了步进电机控制软件、光功率计控制软件、步进电机功率计实时画图软件。

通过软件可以实现样本位置的精确控制，光功率计读数的自动记录并画图，而且能实现线性平移台运动和光功率计画图的实时同步。

和手动方式相比，软件方式既减轻了劳动力又加快了实验时间，同时还能避免人工实验的倦怠出错和不精确性。

关键词：运动控制；软件；实时同步；步进电机；光功率计A LabVIEW-based automatic control system utilized for optical measurementQIAN Zhihuan, SUN Yuxia(College of Science, Zhejiang University of Technology, Zhejiang Hangzhou 310023, China)Abstract: An automatic control system of the power meter synchronized with the linear stage based on LabVIEW is designed and texted in this project. We compiled a stepper motor control software, a power meter control software, and a stepper motor power meter real-time drawing software with LabVIEW graphical programming language. By software we can not only achieve the precise control of the sample position, power meter reading automatic recording and drawing, but also the linear stage movement and the power meter drawing can be real-time and synchronized. And compared to manual mode, the software approach can reduce labor, accelerate the experimental time and avoid errors and inaccuracies caused by burnout of manual experiment.0引言步进电机作为机电一体化的关键产品之一, 广泛应用在各种自动化控制系统中。

基于LabVIEW的光纤通讯模块自动测试系统设计
蒋彦;董勇
【期刊名称】《自动化与仪器仪表》
【年(卷),期】2014(0)11
【摘要】针对光纤通讯模块人工测试过程中存在的问题,基于Lab VIEW平台设计一套自动测试系统。

介绍了系统的构成及功能,着重讨论了软件部分的编程设计。

经实际使用表明,自动测试系统操作简便,测试精度高,实现了测试过程的自动化。

【总页数】2页(P50-51)
【关键词】光纤;测试;LabVIEW;自动化
【作者】蒋彦;董勇
【作者单位】南华大学机械工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TN913.7;TP311.1
【相关文献】
1.基于LabVIEW的光纤惯组自动测试软件的设计与实现 [J], 孔维萍;杨帆;韩潇
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3.基于LabVIEW电饭锅导热效率自动测试系统设计 [J], 韦宇颖
4.一种基于Labview的数字电路自动测试系统设计 [J], 邢连营;
5.基于LabVIEW虚拟技术的LTE自动测试系统设计 [J], 张楠
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一个基于LabVIEW的自动测试系统对于半导体（CMOS）芯片设计目前的趋势是在尺寸和功耗上尽可能减小。

这种趋势给测试工程师带来了不少困难，尤其是对没有自动探头站这种少数设备的工程师而言，完成这样的任务几乎是不可能的。

因此，为了减少工程师的工作量，提高测试效率和精度，一个基于LabVIEW的自动测试系统产生了。

整个系统中，包括使用PXI（PCI扩展仪器）系统数据建立的检测采集（DAQ）模块和源测量单元（SMU）模块，并依据LabVIEW为基础设计的测试程序已经在本文中被提出。

测试结果显示该系统能够改善检测效率，并实时评估测试结果。

由于软件是建立在不同模块，因此容易被扩展为不同的应用。

作为数字处理和模拟信号之间的界面传递信号，数字- 模拟转换器（DAC）已经广泛在集成电路（IC）中进行利用。

因此，在许多算法的基础上使用ADC 中已成为近年来的趋势。

并且，随着相关的检测仪器数据采集（DAQ）技术的快速发展，DAC的测试变得更方便，比以往任何时候都准确。

在这个项目中，高度集成的多功能互补半导体（CMOS）芯片被设计为一个应用发送接收（TR）系统。

它有两种功能，一种是控制该系统的工作状态逻辑功能，第二种是提供对于所有的有源器件的偏置电压，例如功率放大器（PA）通过使用其内建的DAC可以实现一些功能。

因此，芯片的逻辑功能，必须进行验证，以确保该芯片控制流程。

同时，由这些DAC提供的电压电平芯片内部已经被评估，从而保证供给到有源器件的偏压电压是在设计精度范围。

之所以这样设计是因为不同的偏压电压对于有源器件的性能增益会产生影响，从而进一步影响整个系统的整体性能。

在一般情况下，测试工程师对这种芯片的检测包括电源，信号发生器，数据采集系统，试验台，这需要很多连接从而导致检测仪器之间混乱。

最重要的是，它使校正该系统的误差变得困难，并且还引入了额外测试误差来确定最终结果。

此外，由于大量的数据已被简化和加工，因此自动测试系统必须设计成配合测量时间并且保留数据处理，同时减少通过手动操作和负载所带来的误差。

LabVIEW虚拟仪器设计实现仪器自动化测试LabVIEW是一款由美国国家仪器公司（National Instruments）开发的虚拟仪器软件，它提供了一套强大的平台，用于实现仪器的自动化测试。

在实际应用中，LabVIEW可以应用于各种领域的测试和测量任务。

本文将探讨LabVIEW在仪器自动化测试中的设计和应用。

一、LabVIEW简介LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）可以被视为一种以图形化编程方式实现的虚拟仪器开发环境。

与传统的编程语言相比，LabVIEW采用基于图形化编程的G语言，使得用户可以通过拖拽、连接功能模块以及输入输出连接方式等方式，搭建出功能强大的虚拟仪器。

二、LabVIEW的特点1. 图形化编程：LabVIEW的最大特点之一是采用图形化编程，用户可以通过图形界面进行开发，而无需编写复杂的代码。

这使得即使没有编程背景的用户也能够轻松上手使用LabVIEW进行开发。

2. 可扩展性：LabVIEW提供了丰富的工具包和模块，用户可以根据自己的需求选择合适的模块进行功能扩展。

这使得LabVIEW成为一个灵活且可定制的开发环境。

3. 支持多种硬件平台：LabVIEW支持多种硬件平台的开发，如数据采集卡、仪器设备等。

这使得用户可以根据自己的需要选择适合的硬件平台，实现对各种仪器设备的控制和测试。

三、LabVIEW在仪器自动化测试中的应用1. 仪器控制：LabVIEW提供了丰富的仪器控制工具包和驱动程序，可以实现对各种仪器设备的控制。

通过LabVIEW，用户可以通过输入输出连接方式，实现对仪器的控制和调试。

2. 数据采集和分析：LabVIEW可以实现对采集到的数据进行处理和分析。

用户可以通过图形化界面进行数据的采集、保存和再现，并且可以应用各种算法进行数据分析和处理。

3. 测试报告生成：LabVIEW可以实现测试结果的自动保存和导出，生成详细的测试报告。

1、引言金属薄膜的磁电阻效应(GMR)由于具有灵敏度高、可靠性好等其它磁敏元器件所不具备的一系列优点,得到国内外的广泛重视.目前在国外利用GMR效应制作的磁传感器已经用于磁头、汽车测速、非接触开关等领域.近些年又发现了GMI(磁阻抗)效应,其性能比GMR更优异.我校物理系磁光实验室(校重点实验室)正在这方面进行深进的研究.其中该薄膜样片的特性丈量尤为重要,以下就是基于LABVIEW 构建的该薄膜样片的GMR自动测试系统.2、系统硬、软件先容2.1基于GPIB总线的虚拟仪器硬件由于计算机内部采用与GPIB总线完全不同标准的总线,为使计算机作为GPIB系统控制器,必须在计算机的扩展槽上插一块与GPIB总线相连的接口卡,本文采用的是美国NI公司的 AT-GPIB/TNT 型GPIB接口卡.PC机利用此接口卡,通过GPIB总线电缆与GPIB仪器相连,在软件的支持下成为一台完善的GPIB系统控制器.本系统接两台 Keithley2000数字万用表(带GPIB接口).除外,系统还有一对亥姆霍兹线圈、扫描电源(幅值在正负20V呈低频线性变化)、恒流源、四针精密探头(测试样品的夹具).2.2 LabVIEWLabVIEW是一种图形化的编程语言, 主要用来开发数据采集、仪器控制及数据处理分析等软件,功能强大.目前, 该开发软件在国际测试、测控行业比较流行, 在国内的测控领域也得到广泛应用.采用美国NI公司的LABVIEW的图形化编程语言作为开发平台,可以通过三种方式对GPIB仪器进行控制:(1) 用GPIB程序库实现控制在InstrumentI/O功能子模板下有很多GPIB函数,GPIB488-2子模板下有很多GPIB通讯功能子程序模块,这些模块在工作平台上可以调用低层的488-2驱动软件.(2)利用仪器驱动程序进行控制LABVIEW提供世界50多家着名厂家的600多种GPIB 仪器、VXI仪器以及串行口仪器的驱动程序.仅仅拥有控制单台仪器的软件,意义并不大,其真正意义在于可以把仪器驱动程序作为子程序调用.这样利用仪器驱动程序库,很方便的实现对GPIB仪器的控制.(3)利用VISA库实现控制VISA(Virtual Instrument Software Architecture),实质是一个I/O接口软件库及其规范的总称,它包含了GPIB仪器、VXI仪器、RS232仪器等各类仪器的控制操纵.所有的VISA功能模块都包含在Instrument I/O功能模块的VISA子模块中,其中VISA OPEN模块用于与指定的设备建立通讯;VISA WRITE 模块把写缓冲其中的字符串写进指定的设备;VISA READ 模块读取制定设备的数据;VISA CLOSE 模块封闭制定设备的通讯过程,开释系统资源.本系统采用GPIB程序库实现对GPIB仪器的控制.3、测试系统组成及原理基于GPIB总线的虚拟仪器系统组成原则,我们建立了一套H--R曲线虚拟仪器测试系统,计算机通过GPIB 接口卡及两个Keithley2000 六位半数字电压表对测试对象进行实时测试.样片阻抗丈量采用四端口丈量法.两根电流引线接1mA恒流源,另两根电压引线接Keithley2000数字电压表,由于电压丈量回路的高输进阻抗特性,吸取的电流极小,因此能够避免引线及接点电阻给丈量带来的影响.样片所在磁场的磁场的磁场强度时通过拟合曲线B=f(U/R)得到的,其中U 为对亥姆霍兹线圈所加的电压,R为线圈电阻,B为线圈在不同电压下的磁场强度.3.1系统测试硬件结构图为:本测试系统要研究的是样品在连续线性变化的磁场中所呈现的阻值的变化特性,即数字表1的丈量值(经过处理为样品阻值)随数字表2的丈量值(通过拟合曲线得到磁场强度)的变化情况,因此选择 XY波形记录控件来显示丈量结果.要完成虚拟仪器的测试功能,软件的设计是关键.基于LABVIEW的虚拟仪器测试软件设计包括前面板的设计及后台图形化控制程序的设计.前面板是图形化用户界面,模拟真实仪器,由控制、指示和修饰等部分组成.用户可以使用各种图标,如按钮、开关、XY波形记录控件等等,设置输进数值和观察输出量.3.2测试系统的前面板设计L abV IEW 通过"所见即所得"的可视化技术建立起友好的人机界面,针对测试和过程控制领域,提供了大量的控制对象.本系统仪器控制前面板如图1所示,主要控制对象包含有:图1 虚拟仪器测试系统前面板设计GPIB Address: 通过设置地址来控制指定的GP IB 仪器功能: 数字表的丈量功能,包括直流电流、交流电流、直流电压、交流电压、两线电阻,四线电阻某一点求均匀值的个数N1:对N1个数取均匀得到绘图时的一个元素N毫秒采集一个有效点:采样时间间隔取点数N: 采集够N个元素后绘图Chart history size: XY波形记录的最大缓存字节数write: 点击启动测试主要显示对象:XY chart: H---R 曲线图STOP : 点击则停止采样开始将H---R 曲线数据以文本文件形式保存到可以选择的路径下3.3对应前面板的后台程序如下(图形化语言):该框图充分利用了循环、顺序和条件等程序控制的结构框架,灵活处理了各模块间的连接,另外,全局变量及局部变量的运用也使前面板简洁了很多.框图中为XY波形记录建立的缓存Chart history size采用SubVI的形式也充分体现了LABVIEW的模块化编程思想.启动测试后,有效数据显示在XY波形图上,若对测试效果满足,按下STOP 按钮停止丈量,当弹出文件保存对话框时,输进文件名及保存地址保存数据以便后处理.文件保存后,丈量继续.框图程序与系统硬件一起组成一个完整的虚拟仪器测试系统,充分体现了"软件就是仪器"的思想.4、结论本文基于GPIB总线技术,计算机通过GPIB接口卡控制带有GPIB总线接口的数字电压表,在Labview环境下完成了虚拟仪器前面板以及后台框图程序的设计,建立了一套H-R曲线虚拟仪器测试系统.经实际使用证实,该系统工作可靠,丈量正确,与用传统语言编写的软件相比,界面简洁、清楚.这也充分体现了LABVIEW 在自动测试领域的上风及辉煌的远景,尤其为巨磁电阻的特性丈量提供了更直观更便捷的测试平台.。

LabVIEW虚拟仪器快速搭建自定义测量系统LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一款由美国国家仪器公司（National Instruments）开发的图形化编程环境和集成开发环境（IDE）。

LabVIEW以其易于使用、灵活性强的特点，成为了科学研究、工程设计和测量控制领域的重要工具。

本文将介绍如何利用LabVIEW快速搭建自定义测量系统。

一、LabVIEW概述LabVIEW是一种以数据流为基础的编程语言，其图形化的编程界面使得用户无需编写传统的代码，而是通过拖拽和连接不同的功能模块（称之为虚拟仪器）来构建程序。

LabVIEW提供了丰富的工具箱，包括数据采集、信号处理、仪器控制等功能，用户可以根据自己的需求选择相应的模块进行组合，快速搭建自定义的测量系统。

二、LabVIEW快速搭建自定义测量系统的步骤1. 硬件连接与配置首先，需要将测量设备（如传感器、仪器等）连接到计算机上，并确保它们能够与LabVIEW进行通信。

LabVIEW支持多种数据采集设备和通信接口，用户可以根据实际情况选择合适的设备并进行相应的配置。

2. 创建虚拟仪器在LabVIEW中，虚拟仪器是构成测量系统的基本单元。

用户可以通过LabVIEW的开发环境，创建自己的虚拟仪器，并为其添加相应的功能模块。

比如，对于温度测量系统，可以创建一个虚拟仪器，并在其内部添加数据采集、信号处理和显示功能。

3. 连接虚拟仪器在LabVIEW中，通过连接虚拟仪器的输入和输出接口，可以将多个虚拟仪器连接起来，形成完整的测量系统。

用户可以根据测量需求，通过拖拽和连接功能模块，将虚拟仪器进行适当的组合，实现数据的采集、处理和展示。

4. 编写程序逻辑在连接虚拟仪器的基础上，用户可以使用LabVIEW提供的图形化编程工具，编写程序逻辑。

LabVIEW提供了丰富的函数库和工具箱，用户可以通过拖拽和连接这些函数，实现数据的处理、分析和控制。