论文研究-基于LabVIEW的虚拟示波器设计与实现 .pdf

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基于LabVIEW的虚拟示波器设计与实现,娄奔月,刘宁宁,虚拟仪器一直是当今仪器的发展热点。本文较详尽的描述了基于LabVIEW开发设计一种虚拟示波器的方法和过程。该示波器主要由外部采集��
国武技论文在线 表 的主要技术参数 +10V 数据采最卡Cuni 数据采集卡 clear 数据处理 数据采集卡stat 数据采集卡Sop 数据采第卡Read 图数据采集卡采集数据流程图 软件模块的设计 此处将较详细介绍各个功能模块及其生成过程 程序的流程图 初始化 数据集卡PCI602三 T:Ⅴ下W模块 波形显示 参数显示 结束 图虚拟示波器程序流程图 首先对设计中运用到的模块进行初始化,然后通过数据采集卡对数据进行采集,把采集 国武技论文在线 到的信号送入 模块中,通过 程序模块的运行,把采集到的信号通过图 形的形式,即把波形显示出米。通过波形的显示,最后把波形的一些参数以数字的形式显示 出来 几个主要模块概述及内部程序设计 主要模块概述 inre limit in sec toomp止e igger and clock (no t: ig, couPling input input limits(mo chang Bad WAVEscaled data ann 图数据采集控制模块 此函数的主要功能是可以按照设定的采样频率采集设定数目的信号。通常台虚拟仪器 可以连接多台外部设备,且一台设备可以有多个数据采集通道。此函数可以设定外部设备号、 通道号、采集频率及采样数据的数目等,并可将采样数据输出。 pretrigger position volts/ time lear acqu q oltage data 图数据采集函数模块 此函数具有设定时基、控制采样进程及触发方式等功能。其中触发方式包括触发模式、 触发斜坡、触发电控制等 trigger and clock input limits transposed graph1 ndow constant 1 param P teration(init: 0) error in [no error y lear acquisition 图频谱分析函数模块 如图是具有触发方式选择等功能的频谱分析函数。叫按照预先设定的触发方式和时钟、 采样信号的范围、设备号、通道号、采样参数等参数来分析频谱 Scaling oltage data update A/B switche 图数据刷新及显示模块 此函数能够刷新波形,川控制波形的范围,数轴的位置及确定某一通道的开与关等 国武技论文在线 此部分主要介绍了虚拟示波器的各个功能模块,包括:数据采集和处理模块、信号采集 函数模块、频谱分析函数模块和数据刷新及显示模垬等。将这些模块在主的框图程序中 按照一定的逻辑关系组合起来,就形成了一个完整的虚拟示波器。 模块内部程序设计 Jer tspssof wa'e onsb Teror c yurt dillY Iriye, uI e 图数据采集控制程序 日 chigger l or DeviCe Eonrg?DIET 」 ITrCclear acquisition 图数据采集程序 nsposec graph1] [ Fuwer petr uml (vA 2 s3 L/UFanl-. ns h hor of cc- 圈g window indo constant crror out 图频谱分析程序 国武技论文在线 ita ge daa A/B switched Postion A] on/off A 图刷新及显示程序 这几个函数程序的设计最为重要 总程序如下: 争BP } 40331H 回 chor In araki 图程序总框图 信号通过数据采集卡采集进入虚拟示波器,通过数据采集卡的基本设置,设置它的一些 基本参数,其采样频率不能太低,如果频率太低,就不能连续采集,小波器的输出就会中断。 数据釆集卡釆集完信号后,开始读取数据,通过对数据的读取,虚拟小波器把波形显小出来 在波肜显示过程中,虚拟示波器还能通过频谱分析,对波形的幅频和相频分析,显示虚拟示 波器的幅频特性和相频特性,最后再把频率、幅频、相频的数据通过数组的分析,也显示岀 米。数据采集卡的读取过程是通过一个循环把这所有的过程连接起来。读取过程完成 后,清理数据采集卡,再进行下一次的读取过程。在数据采集卡的读取过程中,如果其触发 有差错的话,它的读取就会停止,即循环也就结束了。 虚拟示波器的调试 虚拟示波器的控制面板 国武技论文在线 器 泵2)(当是 电盘验 双道道拟示器 界面设计:娄奔月 图虚拟示波器的控制面板 虚拟示波器的调试结果 此数据采集卡( )的频率范围较宽,可以用来测量频率范围较宽的信号(如 声音、脉搏、心电、脑电和电话等)。 设计中,采用了固纬( 函数信号发生器作为外部模拟信号输入, 用设计的虚拟示波器显示锯齿波、正弦波、方波、三角波等波形。 测回Ec 设备序号道Au一 宋集一次 )( 我读项 M发 双通道拟示波器 界由叶:妻奔月 图镌齿波(包含噪声) 外部的波形是不稳定的,在有噪声干扰,及没有处理噪声的情况下,虚拟示波器显示的 波形是带有毛刺的。 国武技论文在线 cIniao 鬼一 可) 爵 界面设计;妻奔月 血量 图锯齿波(已去处噪声) B-EESc-l 数黑 序号通Am 泽喜* 睡玉富滤 双通道虚示波器 界面设计:要奔月 图方波(己去处噪声) 双通道采集显示的波形(以正弦波和三角波为例)。 D黄毒LTwa 奋序号渔道A5Dm函 通B3wus )( 的害选 发三 双通道度示波器 昇面设计:要奔月 电 盖五画B国国到ll,a-档1M显!|a 图正弦波及三角波 国武技论文在线 由调试结果可知,其基本满足设计的要求。 结论 本文采用了数据采集卡 在 图形化编程语言环境下设计实现了 种较方便、灭活性较强的虚拟小波器,对一些应用领域来说应该是一种很好的选择。 需进一步改进的地方: 、影响示波器系统性能的因素很多,如数据采集卡的分辨率只有位,显然影响着示 波器的波形显示。因此需要选用各方面性能都较髙的薮据采集卡,这才能充分发挥虚拟示波 器的优点。 所设计的虚拟示波器不具有网终功能。 参考文献 谢启,温晓行,高琴妹等 软件屮菜单形式的用户界面设计与实现微计算机信息年第 期 梁秋明,田梦君等基于 的虚拟示波器的设计与实现电子测量抆术年第期第卷 雷振山编著 实用技术教稈北京中国佚道出版社 杨乐平,李海涛,杨磊编著 稈序设计与应用(第版)北京电子工业出版社, 杨乐平编著自动化测试与虚拟仪器技术长沙国防科技大学出版社, 胡广书編著数字信号处理北京清华大学出版社, 牛

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2019-08-20
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