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基于LabVIEW的电子测量系统的设计摘要：随着科技的进展，虚拟仪器在数据处置中的作用愈来愈重要。
虚拟仪器的显现，打破了传统仪器由厂家概念，用户无法改变的工作模式，使得用户能够依照自己的需求，设计自己的仪器系统。
在电子测量中，运用虚拟仪器不仅能够实现对数据模拟仿真，而且可进行搜集分析。
本设计要紧通过软件LabVIEW编程,实现一个电子测量系统。
其要紧功能包括虚拟信号发生器、信号调幅解调器、数据搜集与分析。
虚拟信号发生器实现对正弦波、三角波、方波、锯齿波的产生。
信号调幅解调器，是对信号的调制与还原。
数据搜集与分析，通过硬件产生信号，应用数据搜集卡搜集信号到系统中，并进行读取与处置。
通过LabVIEW的编程，完成了电子测量系统的设计，在必然程度上节约了对仪器经费的投入，提高了教学科研的质量和效率。
关键词：LabVIEW；虚拟信号；调幅解调；搜集；处置Design of Electronic Measurement System Based onLabVIEWAbstract:With the development of science and technology, virtual instrument in data processing is becoming more an more important. The appearance of virtual instrument has broken the working style that the traditinoal instrument was defined by the fact ory and the users can’t change. The virtual instrument can make users design their own instrument system according to their own demands. In electronic measurement, the virtual instrument can be used to realize the data simulation, data acquisition and analysis.Through the software LabVIEW, the design realizes a electronic measurement system. Its main functions include virtual signal generator, signal amplitudemodulation demodulator, data acquisition and analysis. The virtual signal generator can produce sine wave,triangle wave, square wave and sawtooth wave.The signal amplitude modulation demodulator can realize signal modulation and signal recovery. In the data acquisition and analysis, a data acquisition card can be used to collect signals produced by hardware, and begin to read and process.The design of electronic measurement system based on LabVIEW can save the equipment investment and improve the quality and efficiency of teaching and scientific research.Keywords:LabVIEW; virtual signals; amplitude modulation and demodution; collection; processing目录序言 (1)第1章虚拟仪器系统的概论 (2)1.1虚拟仪器简介 (2)1.2 LabVIEW的概念 (2)1.3 LabVIEW的运行机制 (3)第2章整体设计介绍 (6)2.1整体设计 (6)2.2主程序前面板的设计 (7)主程序的程序框图设计 (8)．1 子VI的打开 (9)2.3.2 VI的链接 (12)第3章虚拟信号发生器的实现 (14)3．1信号发生器的介绍 (14)3.2虚拟信号发生器的设计 (14)．1虚拟信号发生器前面板的设计 (14)．2虚拟信号发生器程序框图的设计 (15)第4章信号调幅解调器的设计 (17)4.1调制解调原理 (17)解调原理 (17)4.1.2 乘积型同步检波器原理 (18)4.2 信号调幅解调器功能 (19)4.3 虚拟调幅波解调器设计进程 (19)4.3.1 选用同步解调的理由 (19)4.3.2 低通滤波环节 (19)4.3.3 虚拟调幅波解调器前面板设计 (20)4.3.4 调幅波解调器程序框图的设计 (20)第五章数据搜集分析系统的设计 (22)5.1数据搜集系统结构 (22)基于LabVIEW的数据搜集卡 (22)5.2数据搜集系统的设计 (23)数据搜集功能模块的实现 (23)数据存储模块的实现 (24)5.3数据的读取与分析系统的设计 (26)5.4函数信号发生器 (27)5.4.1电路原理 (27)5.4.2函数发生器的设计 (28)数据搜集分析调试 (28)结束语 (30)参考文献 (31)致谢 (32)附录 (33)附录一实物图 (33)附录二元器件清单 (34)附录三中英文翻译 (35)序言电子测量仪器是电子行业的基础，它在电子行业中长期占据着十分重要的地位，是一个时期的电子行业进展水平的标志，并随着科学技术的进展而不断地更新转变着。
编号：毕业设计说明书题目：基于LabVIEW的自动测试系统实验平台院（系）：电子工程与自动化学院专业：测控技术与仪器学生姓名：彭彪学号：0600820322指导教师：殷贤华职称：讲师题目类型：理论研究√实验研究工程设计工程技术研究软件开发2010年5月14日随着科学技术的发展，对电子测量与仪器的要求越来越高。
自动测试系统孕育而生，发展非常迅速。
“自动测试系统课程”是测控技术与仪器专业的主干课程，自动测试系统实验包括自动测试系统软件开发和组建，这对理论学习非常重要。
开发基于局域网的自动测试系统实验平台，终端共享实验设备，节约实验成本，提高实验效率。
根据自动测试系统课程的实验项目的需要，在对图形化软件开发工具LabVIEW以及用VISA为底层工具开发的虚拟仪器驱动程序进行深入研究的基础上，设计了基于LabVIEW的自动测试系统实验平台。
它由硬件系统和测试软件组成，硬件系统由计算机、网关、GPIB仪器、VXI机箱及仪器模块和多功能实验板组成，测试软件包括虚拟任意波形发生器、虚拟示波器、虚拟万用表以及各实验项目测试程序。
多功能实验板作为测试对象，可以根据各个实验项目的不同要求灵活设置。
该实验平台可以完成对交直流电压电流信号、电阻、幅值、频率、周期、相位等基本参量的测量，满足自动测试系统实验项目的要求。
通过测试验证，达到了预期设计目标，可以应用到自动测试系统实验当中。
关键词：仪器驱动程序；虚拟仪器；实验平台With the development of science and technology, the requirements of Electronic Measurement and Instruments is been more and more important, thus the Automatic Test System is emerged and is developing rapidly. Automatic Test System（ATS）is the main course in the major of measurement&control technology and instrumentation. The experiment of ATS includes software development&formation and is of great importance to theoretical study. The ATS experimental platform is based on Local area network, which makes equipments be shared in the terminal. In addition, the ATS experimental platform also saves the experiment cost as well as improves the efficiency.To meet the needs of the experiment item of A TS，the ATS experimental platform is designed，based on the study of LabVIEW which is a kind of graphical tools and virtual instrument driver which is developed by VISA. It consists of hardware system and test software. The hardware system includes computer, gateway, GPIB instruments, VXI box & module and multi-functional Panel. The test software consists of virtual profile generator, virtual oscilloscope, virtual multimeter and some lab tests programs. As the tested objects, the multi-functional experimental board can be seted flexibly on the basis of different requirements. This platform accomplish measurements of AC or DC voltage, resistance, amplitude, frequency, cycle, phase and other basic parameters as well as experiment item. The test results show that it achieve the expected goals and can be applied to the Automatic Test System experiment.Key words：Instrument Driver ; Virtual Instrument ; Experimental Platform目录引言 (1)1 自动测试系统实验平台概述 (2)1.1 自动测试系统实验项目 (2)1.2 实验平台软件结构 (2)1.2.1 VISA（虚拟仪器软件结构） (2)1.2.2 仪器驱动程序 (3)1.2.3图形化软件开发工具LabVIEW (3)1.3 实验平台硬件工具 (4)1.4 实验平台系统结构及工作原理 (4)2 自动测试系统实验平台软件开发 (5)2.1 实验平台软件开发环境的配置 (5)2.2 虚拟仪器软件开发 (6)2.2.1虚拟任意波形发生器（一） (6)2.2.2虚拟示波器 (8)2.2.3虚拟任意波形发生器（二） (9)2.2.4虚拟万用表 (10)2.3 实验项目测试程序开发 (11)3 多功能实验板设计 (13)4 自动测试系统实验平台集成 (17)4.1 实验平台组建 (17)4.2 实验平台调试 (18)4.3 实验平台功能验证 (20)结论 (24)谢辞 (25)参考文献 (26)附录 (27).引言随着科学技术的发展，对电子测量与仪器的要求越来越高，测试项目和测试范围与日俱增，测试对象也逐渐复杂，测试的参数繁多，测试速度和测量的要求不段提高，这就使得自动测试系统（ATS）的发展越来越广泛、越来越迅速。
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。
摘要液位计算机测量与控制实验系统是为西北工业大学航空学院民航工程系综合实验平台而开发的课程教学实验系统。
液位测量与控制系统集传感器信号的采集、调理、转换、检测和控制为一体，是实时交互式图形界面应用系统。
该系统采集液位信号并用计算机可视化界面实时显示液位高度的变化过程；通过交互式对话框设置期望的液位高度，在检测当前液位的基础上控制进/出水阀门，从而对实际液位高度进行控制。
论文介绍了液位计算机测量与控制系统的结构与功能；分析了硬件系统中测量与控制电路的组成及工作原理；计算了信号调理电路中测量放大器的增益及各元件参数；使用PROTEL软件绘制了信号调理电路图；介绍了多功能数据采集卡NI USB-6008的特点、功能及软件开发平台LabVIEW；分析了系统的软件程序；介绍了液位计算机测控系统的用户使用界面所能实现的功能。
针对实验系统对液位进行开关控制所带来的问题，提出了用PID控制方法进行改进的措施。
关键词：液位测控，压力传感器，信号调理，NI USB-6008 ，LabVIEWABSTRACTThe liquid level measurement and control computer experimental system is a course teaching experimental system which is used to develop the comprehensive experimental platform for Aviation Institute of Civil Engineering of NWPU. The liquid level measurement and control system with real-time interactive graphical interface is of the sensor signal acquisition, conditioning, conversion, testing and control functions. The system acquires the signals of liquid level and computer interface real-time to show the liquid level changing process. Through an interactive dialog box, the desired water level is set. The actual water level is controlled based on the current liquid level detection through the import / outlet valves.The structure and function of the liquid level measurement and control computer experimental system is introduced at first. The hardware system composition and working principle is analyzed, and the gain and each components parameters of measuring amplifier in signal conditioning circuit are calculated. The signal conditioning circuit is drawn with PROTEL, and the features and functions of the multi-function data acquisition card NI USB-6008 and software development platform LabVIEW are introduced. The system software program is also analyzed. For the control problems of import / outlet valves of the liquid level measurement and control computer experimental system, a PID control method is proposed to improve the system performances.KEY WORDS：liquid level measurement and control，pressure sensor，signal conditioning ，NI USB-6008 ，LabVIEW目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章绪论 (1)1.1 课题背景............................................................................. 错误！未定义书签。
纺织大学毕业设计（论文）任务书课题名称：基于LabVIEW的自控原理实验系统的设计完成期限：2015年1月1日至2015年5月24日学院名称机械工程与自动化学院专业班级自动化1102学生杜健学号 1102081057 指导教师海霞指导教师职称讲师学院领导小组组长签字一、课题训练容(1) 通过毕业设计培养学生综合应用能力，巩固与扩展所学的基础理论和专业知识，培养学生独立分析、使用计算机解决实际问题的能力；(2) 通过毕业设计，培养学生正确的设计思想、理论联系实际的工作作风、严肃认真的科学态度、团结协作的团队精神；(3) 训练收集查找LabVIEW虚拟实验系统设计和自动控制原理实验的中外文专业资料及对文献的阅读与翻译能力；(4) 学习相关的背景知识，训练用LabVIEW来进行虚拟实验系统的设计与仿真；并学会用Matlab来编程进行仿真验证所设计系统的正确性；(5) 训练查找错误及解决问题能力；(6) 训练工程设计及实验研究能力；(7) 训练计算机仿真编程及应用能力，提高系统软件设计和开发的能力；(8) 通过对已完成的工作进行整理，以及毕业设计论文的撰写和毕业答辩，使学生的书面和口头表达能力得到进一步的训练和提高。
二、设计（论文）任务和要求（包括说明书、论文、译文、计算程序、图纸、作品等数量和质量的具体要求）1.设计任务学习虚拟仪器软件LabVIEW，利用LabVIEW设计所学过的自动控制原理实验系统：（1）一阶系统虚拟实验设计；（2）二阶系统虚拟实验设计；（3）系统根轨迹的绘制虚拟实验设计；（4）系统Nyquist图的绘制虚拟实验设计；（5）系统Bode图的绘制虚拟实验设计；（6）串联校正虚拟实验设计。
（7）非线性系统虚拟实验设计最后通过学习计算机仿真软件Matlab，对所设计系统进行验证。
2.设计要求（1）提交开题报告一份，提交时间3月10日左右，字数在2000～3000字之间，容需包含课题意义，所属领域的发展状况，本课题的研究容、研究方法、研究手段和研究步骤以及参考书目等；（2）提交毕业设计论文一份，正文在15000字左右，按照纺织大学毕业设计模版格式要求规撰写；（3）翻译一篇与本课题相关的英文专业资料，其对应的中文翻译在4000字左右；（4）设计程序，图表完整齐备；（5）实时进行LabVIEW仿真。
毕业设计说明书题目：基于LabVIEW的自动测试系统实验平台题目类型：理论研究√实验研究工程设计工程技术研究软件开发毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
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。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它随着科学技术的发展，对电子测量与仪器的要求越来越高。
自动测试系统孕育而生，发展非常迅速。
“自动测试系统课程”是测控技术与仪器专业的主干课程，自动测试系统实验包括自动测试系统软件开发和组建，这对理论学习非常重要。
开发基于局域网的自动测试系统实验平台，终端共享实验设备，节约实验成本，提高实验效率。
根据自动测试系统课程的实验项目的需要，在对图形化软件开发工具LabVIEW以及用VISA为底层工具开发的虚拟仪器驱动程序进行深入研究的基础上，设计了基于LabVIEW的自动测试系统实验平台。
它由硬件系统和测试软件组成，硬件系统由计算机、网关、GPIB仪器、VXI机箱及仪器模块和多功能实验板组成，测试软件包括虚拟任意波形发生器、虚拟示波器、虚拟万用表以及各实验项目测试程序。
多功能实验板作为测试对象，可以根据各个实验项目的不同要求灵活设置。
该实验平台可以完成对交直流电压电流信号、电阻、幅值、频率、周期、相位等基本参量的测量，满足自动测试系统实验项目的要求。
通过测试验证，达到了预期设计目标，可以应用到自动测试系统实验当中。
关键词：仪器驱动程序；虚拟仪器；实验平台With the development of science and technology, the requirements of Electronic Measurement and Instruments is been more and more important, thus the Automatic Test System is emerged and is developing rapidly. Automatic Test System（ATS）is the main course in the major of measurement&control technology and instrumentation. The experiment of ATS includes software development&formation and is of great importance to theoretical study. The ATS experimental platform is based on Local area network, which makes equipments be shared in the terminal. In addition, the ATS experimental platform also saves the experiment cost as well as improves the efficiency.To meet the needs of the experiment item of A TS，the ATS experimental platform is designed，based on the study of LabVIEW which is a kind of graphical tools and virtual instrument driver which is developed by VISA. It consists of hardware system and test software. The hardware system includes computer, gateway, GPIB instruments, VXI box & module and multi-functional Panel. The test software consists of virtual profile generator, virtual oscilloscope, virtual multimeter and some lab tests programs. As the tested objects, the multi-functional experimental board can be seted flexibly on the basis of different requirements. This platform accomplish measurements of AC or DC voltage, resistance, amplitude, frequency, cycle, phase and other basic parameters as well as experiment item. The test results show that it achieve the expected goals and can be applied to the Automatic Test System experiment.Key words：Instrument Driver ; Virtual Instrument ; Experimental Platform目录引言 (1)1 自动测试系统实验平台概述 (2)1.1 自动测试系统实验项目 (2)1.2 实验平台软件结构 (2)1.2.1 VISA（虚拟仪器软件结构） (2)1.2.2 仪器驱动程序 (3)1.2.3图形化软件开发工具LabVIEW (3)1.3 实验平台硬件工具 (4)1.4 实验平台系统结构及工作原理 (5)2 自动测试系统实验平台软件开发 (5)2.1 实验平台软件开发环境的配置 (5)2.2 虚拟仪器软件开发 (6)2.2.1虚拟任意波形发生器（一） (7)2.2.2虚拟示波器 (9)2.2.3虚拟任意波形发生器（二） (10)2.2.4虚拟万用表 (11)2.3 实验项目测试程序开发 (12)3 多功能实验板设计 (15)4 自动测试系统实验平台集成 (19)4.1 实验平台组建 (19)4.2 实验平台调试 (21)4.3 实验平台功能验证 (23)结论 (27)谢辞 (28)参考文献 (29)附录 (30).引言随着科学技术的发展，对电子测量与仪器的要求越来越高，测试项目和测试范围与日俱增，测试对象也逐渐复杂，测试的参数繁多，测试速度和测量的要求不段提高，这就使得自动测试系统（ATS）的发展越来越广泛、越来越迅速。
于此同时自动测试系统虚拟仪器开发环境也有很大的发展，特别是图形化开发环境LabVIEW运用越来越广泛。
自VXI总线测试系统提出后，国内的很多家科研院所在这些方面做了大量卓有成效的科学研究，如航天测控、电子科技大学、哈尔滨工业大学、桂林电子科技大学等。
桂林电子科技大学在VXI总线测试技术方面做了大量的工作，成功研制了基于寄存器基的VXI接口电路，以此基础上开发了扫描A/D、多功能控制、多通道数字I/O等多种通用测试功能模块，成功组建了若干套自动测试系统。
并将研究成果成功地运用于《自动测试系统》课程的实验，使得学生可以从理论到实际对本课程有整体的理解。
本课题将在对图形化软件开发工具LabVIEW以及用VISA为底层工具开发的虚拟仪器驱动程序进行深入的研究的基础上，组建GPIB、VXI总线自动测试系统，编写测试软件，对每一个仪器、模块的虚拟仪器基本功能进行单项测试，以及滤波器幅频特性测试程序的调试，完成对各项参数测试后通过数据分析验证实验平台的准确性和实用性。
运用LabVIEW进行自动测试系统实验平台的设计开发，提供了人性化的人机交互界面凸显自动测试系统的快捷性和优越性。
通过对整个系统的组建，应用虚拟面板对智能仪器及模块化仪器进行控制以实现各个仪器的基本功能，使同学们在实验过程中了解到自动测试系统的工作原理，感受到自动测试系统的优势。
