基于labview双通道示波器任务书
基于虚拟仪器的双通道示波器方案设计书
本科毕业设计(论文)题目:基于虚拟仪器的双通道示波器设计学号: 074821549 姓名:陈浩东班级: 07光电A2 专业:信息显示与光电技术学院:电子与电气工程学院入学时间: 2007年指导教师:张卫纲日期: 2011年 4月28日毕业设计(论文)独创性声明本人所呈交的毕业论文是在指导教师指导下进行的工作及取得的成果。
除文中已经注明的内容外,本论文不包含其他个人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,均已在文中作了明确说明并表示谢意。
作者签名:陈浩东日期:2011.4.28基于虚拟仪器的双通道示波器设计摘要摘要:虚拟仪器(简称VI)是电子测量技术与计算机技术深层次结合、具有良好发展前景的新一类电子仪器。
其核心思想是通过软件将计算机硬件与仪器硬件有机的结合,利用计算机的强大的数据处理能力,由用户根据软件定义的界面来操作计算机,完成对被测信号的采集、分析、处理、判断及显示等一系列功能,从而实现仪器的功能。
虚拟仪器的出现标志着自动测试技术与电子测量仪器技术进入一个崭新的发展时期,随着科学技术的发展,虚拟仪器将成为未来仪器的必然趋势。
随着测控技术、通信技术和计算机技术的飞跃发展 ,20世纪80年代提出的虚拟仪器技术也迅速发展起来.并且不断改进原有的测量技术,扩大虚拟仪器的测控功能和应用领域。
虚拟仪器的核心思想是“软件就是仪器”。
即利用强大的计算机资源使本来需要硬件实现的技术软件化,以最大限度地降低系统成本,增强系统功能和灵活性。
介绍一种虚拟双通道示波器的设计与实现过程。
该仪器是基于图形化编程语言LabVIEW8.2开发的,具有数据采集、波形显示、数据存储、回放测量、输出打印、网上传送等功能。
试验结果表明,该仪器工作性能稳定,测量精度高,功能可以不断扩展,而且人机友好界面清晰.适合不同层次的人员使用。
示波器是在科学研究和工程设计中广泛应用的一种通用仪器。
与传统的示波器相比,本研究设计的虚拟示波器主要具有以下优点:1)功能和性能指标可以扩展;2)操作面板简单清晰,初学者易掌握;3)具有强大的网络通信能力。
《虚拟仪器课程设计基于labview的虚拟示波器的设计》
虚拟仪器课程设计题目:基于labview的虚拟示波器的设计院(系、部):电控学院班级:测控06-1班姓名:学号:指导教师:辽宁工程技术大学课程设计成绩评定表文献综述在现代测量领域中,为了对电路功能进行检测,有许多的测量仪器可供使用。
只要电量不随时间变化,借助于仪器来掌握数值大小就足够了。
但是,对于曲线形状、周期或频率以及最大值的附加数据都属于交流量的电路,由于交变量的曲线形状是多种多样的,以至于只有用图像才能充分加以描述。
因此一般的电过程差不多都可以用图像语言来描述,且只有这样才便于理解。
作为这类“电”图像的中介物,示波器在现代电子学中是不可缺少的。
它经常代替一系列单个仪器:电压表、电流表、频率计、相位计等。
由于传统的示波器加工工艺复杂,对制造水平要求高,生产突破有困难,因此价格非常昂贵,容易损坏,且开发和维护的费用高,功能单一,升级成本高,技术更新周期长,对于一般用户很不实用。
随着计算机技术的发展,传统仪器开始向计算机化方向发展。
虚拟仪器是90年代提出的新概念。
虚拟仪器技术的提出与发展,标志着二十一世纪测试与电子测量仪器领域技术发展的一个重要方向。
所谓虚拟仪器,就是在通用的计算机平台上定义和设计仪器的测试功能,使用者操作这台计算机,就像是在使用一台专门设计的电子仪器。
虚拟仪器是一种功能意义上的仪器,是一种具有仪器功能的软硬件组合。
它充分利用计算机技术,在基本硬件支持下,通过调用相应的软件模块来完成数据采集、控制、分析、处理以及结果显示,从而实现各种传统仪器的功能。
本设计便利用虚拟仪器设计一个虚拟示波器并实现它的虚拟频谱分析功能。
摘要虚拟仪器与传统仪器相比具有许多优点:对输入信号的处理和计算可以更加复杂,且处理速度更快;测试结果的表达方式更加丰富多样;可方便地存储和交换测试数据;可通过多种现有的通信标准方便地同外设、网络及其它应用连接;价格低而且可重复利用;功能升级方便,技术更新快(周期1~2年);将所有的程控仪器的控制信息集成在虚拟仪器的软件模块中,用户无需专门查阅、学习仪器的程控方法与程控指令就可对仪器进行操作;计算机强大的图形用户界面(GUI)增强了仪器的结果显示功能;具有几乎无限的数据记录容量;自动化的测试过程;用户可自定义分析方式和接口;可扩展的工程函数库;自动生成测试运行报告;高品质的打印功能等。
基于LabVIEW的虚拟双踪示波器的设计
摘要示波器是科学研究和工程设计中广泛应用的一种通用仪器。
虚拟数字存储示波器是虚拟仪器技术的一种具体应用,主要由数据采集、数据处理和结果显示三大部分组成。
其中,数据处理和结果显示由计算机软件系统来完成,只有数据采集是在软件的控制下由硬件来完成。
本文主要利用功能强大的图形化虚拟仪器开发平台LabVIEW,完成虚拟双踪示波器的设计。
本设计采用模块化的设计思想,将每个功能均由一个模块来完成。
其中主要包括由信号发生、触发控制和采样控制组成的数据采集模块,由滤波、频谱分析、加窗处理和波形存储及回放组成的信号分析及处理模块,时基控制的波形显示模块。
数据处理和结果显示都是由计算机软件系统来实现的,而数据采集则是在软件的控制下由硬件来完成的。
本文所设计的虚拟示波器除具有通用功能外,又优于普通示波器,具有自身的优点,如滤波、频谱分析、波形的存储和调用,其成本低廉,功能可根据应用的需要不断地扩展。
最后对虚拟示波器进行了系统测试和性能分析,实验结果达到了预先的设计要求。
关键词:虚拟仪器,虚拟双踪示波器,LabVIEWABSTRACTScope of scientific research and engineering design is a widely used general-purpose equipment. Virtual Digital Storage Oscilloscope is a kind of virtual instrument technology specific application, mainly by the data acquisition, data processing and the results showed three major components. Among them, the data processing and results accomplished by the computer software system, only the data acquisition is under the control of the software from the hardware to complete.This paper mainly using powerful graphical LabVIEW virtual instrument development platform, completed the design of virtual oscilloscope double steps.This design USES the modular design thought, will each function all by a module to complete. Include the signal happen and trigger the control and sampling control the data acquisition module, composed by filtering, spectrum analysis, add window treatment and waveform storage and playback of signal analysis and processing module, the time base control of the waveform display module. Data processing and the results showed that are made by computer software system to achieve, and the data acquisition is under the control of the software by the hardware to finish. In this paper, the design of virtual oscilloscope is in addition to the general function, and better than the ordinary oscilloscope, which has its own advantages, such as filtering, spectrum analysis, waveform, the storage and call low cost, according to the needs of the function can be used continuously expanded.At last the virtual oscilloscope system test and performance analysis, the experimental results to advance design requirements.KEY WORDS: Virtual instrument, Virtual oscilloscope.Were double, LabVIEW目录1 绪论 (1)1.1问题的提出及课题研究意义 (1)1.2 虚拟仪器概述 (2)1.3 虚拟仪器的现状 (7)1.4 本研究的内容 (9)2 虚拟示波器的基本原理 (11)2.1示波器的结构 (11)2.2示波器的波形显示原理 (12)2.3虚拟示波器的工作原理 (14)3 系统设计 (17)3.1 硬件设计 (18)3.2 软件设计 (19)3.2.1 LabVIEW编程环境介绍 (19)3.2.2 软件编程 (22)3.3 信号分析及处理设计 (25)3.3.1波形存储及调用 (29)3.3.2数据存储 (29)3.3.3 数据回放 (30)3.3.4 显示控制 (31)4 虚拟示波器的调试与测试结果 (33)4.1虚拟示波器的性能指标 (33)4.2程序的调试与仪器对比测试结果 (33)4.2.1波形显示调试结果 (33)4.2.2触发控制调试 (35)4.2.3数据分析和处理调试 (36)5结论与展望 (37)参考文献 (39)1 绪论1.1问题的提出及课题研究意义随着电子技术、计算机技术、软件技术、网络技术的高度发展,其在仪器技术和测量技术上的应用也越来越广,仪器仪表结构在许多方面都较传统仪器有很大突破,在功能和作用上发生了质的变化,由此产生了许多新的测试仪器、测试理论、测试方法。
LabView虚拟示波器实验报告
内蒙古科技大学虚拟仪器课程设计说明书题目:虚拟示波器学生姓名:李巍学号:1067106208专业:自动化班级:自动化2010-2班指导教师:肖俊生目录一.简介: (1)二.设计题目: 双通道示波器 (1)三:设计目的: (1)四.设计思想 (1)五.实验设计过程 (2)1.程序框图设计 (2)(1)、函数模块基本参数设置 (2)(2)条件结构的分层设计首先设置while循环 (3)(3)DAQmx 模拟量采集系统的实现过程:3(4)具体构建示波器的各项程序框图;.. 52.程序框图如下图 (8)3.前面板的设计 (8)六.课程设计总结 (9)一.简介:虚拟仪器(VI-ViItuaIInstrument)是指通过应用程序将通用计算机与功能化硬件结合起来,用户可通过友好的图形界面操纵计算机,就像在操纵自己定义、自己设计的单个仪器一样,从而完成对被丈量的采集、处理、分析、判定、显示、数据存储等。
在这种仪器系统中,各种复杂测试功能、数据分析和结果显示都完全由计算机软件完成,在很多方面较传统仪器有无法相比的优点,如使用灵活方便、测试功能丰富、价格低廉、一机多用等,这些使得虚拟仪器成为未来电子丈量仪器发展的主要方向之一。
二.设计题目: 双通道示波器三:设计目的:1、了解虚拟仪器的基本概念;2、熟悉labview软件的操作环境;3、能运用此工具软件编写一些基础程序;4、掌握虚拟仪器程序VI的创建、编程和调试过程;5、了解一些软件与硬件的搭建。
四.设计思想参考:Search Examples》Demonstrations》Instrument I/O》Two-Channel Oscilloscope虚拟示波器是由信号调理器,PCI总线的数据采集卡组成的外部采集系统加上软件构成的分析处理系统组成。
双通道顾名思义有2个通道进行选择所以要设计选择通道,设计频率与幅值调节器。
最后将由函数信号发生器发出的电压信号输出到数据采集卡中,数据采集卡将采集到的数据输入到计算机中并显示处理。
LabView虚拟示波器实验报告
内蒙古科技大学虚拟仪器结课作业报告学院:信息工程学院姓名:任志军学号:1067106220专业:自动化班级:10级2班指导教师:肖俊生双通道虚拟示波器一、设计题目: 双通道虚拟示波器二、设计目的:1、熟练并且掌握LABVIEW软件的编程、调试等基本技能。
2、了解、熟悉并掌握虚拟仪器的相关知识以及设计方法;3、通过数据采集卡进行波形的输入输出,以此来了解并掌握数据采集卡的使用方法。
4、提高综合运用所学的知识独立分析和解决问题的能力。
三、设计要求:运用LABVIEW8.5软件,创建一个虚拟双通道示波器VI,并实现以下功能:1、运行、停止。
2、实现双通道连续采集电压信号,并存储。
3、实现对电压信号的显示处理、实时记录。
4、测量频率、周期、幅值。
四、设计思路虚拟示波器主要由软件来完成信号的采集、处理和输出。
系统软件包括前面板生成框图程序和图标连接端口。
仪器主要功能包括:通道选择、时基幅值控制、滤波器、信号发生器、数据存储与回放等。
采用DAQ板卡外接信号作为信号源,当程序运行起来后,先进行通道选择,然后用“操纵量旋钮”对信号波形进行设定,在这一过程中要调节信号的“扫描频率”、“幅值”两个量值,并选择通道,以接受所需的信号。
整个过程需通过波形图控件来显示产生的波形,以作参考,接着通过配备DAQ采集卡,采集信号并且输出,存储并回放。
最外面通过一个While循环无限循环运行,然后通过一个条件选择结构判断程序是否运行,实现数据采集。
条件结构里面通过虚拟示波器的原理编写示波器程序,实现波形显示。
再用条件结构设计选择输出通道,由波形输出控件进行显示。
五、设计步骤:1、创建while循环及条件选择结构。
while循环用来实现程序连续运行,利用条件选择结构用来实现示波器的启停。
添加分支得到三个条件分支,可以相应的输出通道一、通道二和双通道共同显示。
2、模拟采集电路的设计:(1)、DAQmx Create Virtual Channel.vi从“程序框图”面板中点击右键,然后按照“测量I/o”——“DAQ”——“DAQ mx”的顺序在列表中找到“DAQmx Create Virtual Channel”,拖到面板中并将设置成双通道输出.如图5.1.1。
基于虚拟仪器的双通道示波器设计
《虚拟仪器技术》结课报告――基于LabVIEW虚拟示波器设计一.虚拟仪器及Labview的简介:虚拟仪器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NI 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。
美国国家仪器公司NI(National Instruments)提出的虚拟测量仪器(VI)概念,引发了传统仪器领域的一场重大变革,使得计算机和网络技术得以长驱直入仪器领域,和仪器技术结合起来,从而开创了“软件即是仪器”的先河。
“软件即是仪器”这是NI公司提出的虚拟仪器理念的核心思想。
从这一思想出发,基于电脑或工作站、软件和I/O部件来构建虚拟仪器。
I/O部件可以是独立仪器、模块化仪器、数据采集板(DAQ)或传感器。
NI所拥有的虚拟仪器产品包括软件产品(如LabVIEW)、GPIB产品、数据采集产品、信号处理产品、图像采集产品、DSP产品和VXI控制产品等。
本学期,我们学的版本是LabVIEW8.5。
当然,也有后续的版本陆续问世。
不同的版本之间在一些细节功能上可能存在差异,但总体上还是差不多的,这次的结课作业我就用的是LabVIEW8.5这一版本。
二.总体设计构思本次作业的要求是设计一个基于LabVIEW的双通道示波器。
基于Labview的虚拟示波器设计课程设计报告书
工程学院课程设计课程设计题目:基于Labview的虚拟示波器设计工程学院课程设计任务书课程设计题目:基于Labview的虚拟示波器设计系别自控系班级测本101 学生顾亚辉学号 2010312113指导教师雷彦华职称助工课程设计进行地点:实训F430 任务下达时间: 13年 3月4日起止日期: 13年3月4日起——至13年3月8日止教研室主任年月日批准基于Labview的虚拟示波器设计成绩评定表系部:自控系班级:测控本101 学生:顾亚辉中文摘要在现代测量领域中,为了对电路功能进行检测,有许多的测量仪器可供使用。
只要电量不随时间变化,借助于仪器来掌握数值的大小就足够了。
但是,对于曲线形状、周期或频率以及最大值的附加数据都属于交流量的电路,由于交变量的曲线形状是多种多样的,以至于只有用图像才能充分加以描述。
因此一般的电过程差不多都可以用图像语言来描述,且只有这样才便于理解。
作为这类“电”图像的中介物,示波器在现代电子学中是不可缺少的。
它经常代替一系列单个仪器:电压表、电流表、频率计、相位计等。
由于传统的示波器加工工艺复杂,对制造水平要求高,生产突破有困难,因此价格非常昂贵,容易损坏,且开发和维护的费用高,技术更新周期长,对于一般用户很不实用。
随着计算机技术的发展,传统仪器开始向计算机化方向发展。
虚拟仪器概念的提出并得到了迅速的发展,虚拟仪器技术的发展,标志着二十一世纪测试与电子测量仪器领域技术发展的一个重要方向。
所谓虚拟仪器,就是在通用的计算机平台上定义和设计仪器的测试功能,使用者操作这台计算机,就像是在使用一台专门的电子仪器。
虚拟仪器是一种功能意义上的仪器,是一种具有仪器功能的软硬件组合。
它充分利用计算机技术,在基本硬件支持下,通过调用相应的软件模块来完成数据采集、控制、分析、处理以及结果显示,从而实现各种传统仪器的功能。
本设计便是利用虚拟仪器设计一个虚拟示波器并实现它的虚拟频谱分析功能的一台简单的示波器。
基于LabVIEW双踪示波器设计
基于LabVIEW双踪示波器设计作者:沈松强等来源:《中小企业管理与科技·下旬刊》2013年第11期摘要:LabVIEW为开发环境仪器的研制提供了一个通用的软硬件平台。
本文将构建一个基于LabVIEW双踪示波器。
关键词:双踪示波器 LabVIEW0 引言虚拟仪器(简称VI)是电子测量技术与计算机技术的结合、具有不错的发展前景的一款软件。
它的核心思想是通过软件将计算机硬件与仪器硬件有机结合,利用计算机的数据分析能力实现硬件无法实现的一些东西。
使用者根据实际需要来操作计算机,完成一些现实仪器难以实现的功能。
虚拟仪器的出现标志着电子测量技术与计算机技术进入一个崭新的发展时期。
随着科学技术的发展,虚拟仪器将在未来会有更加广泛的应用。
虚拟仪器的核心思想是“软件就是仪器”,就是利用计算机资源实现以软代硬,最大限度地降低消费成本,增强软件的功能和灵活性。
虚拟双通道示波器是基于图形化编程语言LabVIEW开发的,具有数据采集、波形显示、数据存储、输出打印、网上传送等功能。
试验结果表明该仪器工作性能稳定,测量精度高,且功能可以不断扩展,且不需要任何成本。
示波器是在科学研究和工程设计中具有广泛应用的仪器。
与传统的示波器相比,本研究设计的虚拟示波器主要具有以下优点:①功能和性能指标可以扩展。
②操作面板简单清晰,初学者易掌握。
③具有强大的网络通信能力。
1 双踪示波器设计1.1 设计要求①通道选择,单通道A、B以及通道叠加。
②触发功能、极性选择功能。
③时基、水平以及幅度选择按钮。
1.2 前面板的设计虚拟函数信号发生器的前面板设计。
在前面板中,添加多种控件,例如布尔开关、波形图表、旋钮等,结果用实时波形图的方式显示。
①开关部分:添加“停止”按钮控件控制函数信号发生器的工作。
②幅度、时基和水平位置调节:添加3对旋钮以及数值显示控件,分别用来调节这3个参数。
③波形显示:添加波形图表以及输出控件,用于显示输出波形。
④通道选择:添加一个特垂直滑动杆,来控制通道A,通道B和通道A&B的选择。
基于Labview虚拟示波器的设计_毕业设计
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AbstractAlong with the computer technology and software technology is developing rapidly, and the electronic computer in real-time data analysis and processing, storage, show, the advantages of the compared with traditional instruments is more and more obvious. Meanwhile, along with the computer cost-effective rising, the price of traditional instruments, plus high and long-term single function of traditional instruments, development virtual instrument has become an irreversible historical trend. The United States in this kind of environment in NI, pioneered the research and development of virtual instrument, he launched a Labview software development platform.This topic on the concept of virtual instrument, the structure, the development trend for the correlation analysis. Introduces and signal processing related basic knowledge, mainly Fourier transformation. Virtual instrument mainly by the hardware and software two parts. In this paper the hardware that virtual oscilloscope data acquisition card of initial slightly, and discusses its software as part of a deep analysis. Virtual oscilloscope software is divided into several relatively independent modules, such as spectrum analysis module, storage module, display module, filter modules etc.Key words: virtual instrument;virtual oscilloscope;Spectrum analysis;data collection目录摘要............................................... 错误!未定义书签。
基于LABVIEW的数字示波器的设计任务书
[5].曾强、舒芳誉、李清华.红外测温仪—工作原理及误差分析[J],传感器世界,2007年02期
[6].范书彦,红外辐射测温精度与误差分析[D],长春理工大学,2006年
进
度
安
排
起止日期
工作内容
备注
在图书馆或上网查找与设计课题相关的资料,筛选并记录有用的信息,为毕业设计打下基础。
完成设计开题报告的编写工作。
完成设计的总体方案思路设计。
完成各种相关设计工作,为最后的,,模拟仿真做最后准备。
使用仿真软件对编写的程序进行模拟仿真,确保设计的正确。
完成编写毕业设计说明书的工作,为整体设计做总结。
到
的要Βιβλιοθήκη 求或技术
指
标
1.基本功能:
(1)、利用LabVIEW开发一简单的虚拟双踪数字示波器,建议采用信号采集卡或声卡采集信号,如缺少硬件支持,允许使用LabVIEW设计的信号源作为测试信号源。
(2)、示波器功能具备波形显示、通道选择、电平幅度调节、扫描周期选择、触发控制等。
2.扩展功能:
具备其它的一些数字信号处理功能,比如幅频分析等。
将编写的毕业设计说明书交由指导教师评阅,并进行修改,完成最后的毕业答辩。
主要参考资料
[1].史国生,电气控制与可编程控制器技术,化学工业出版社,2010.5
[2].王阿根,PLC控制程序精编108例,电子工业出版社,2009.12
[3].郑子伟.红外测温仪概述.四川:成都市计量监督检定测试所,2006年
2015届毕业设计课题任务书
系:电气与信息工程学院专业:自动化
指导教师
学生姓名
基于虚拟仪器的双通道示波器方案设计书
本科毕业设计(论文)题目:基于虚拟仪器的双通道示波器设计学号: 074821549 姓名:陈浩东班级: 07光电A2 专业:信息显示与光电技术学院:电子与电气工程学院入学时间: 2007年指导教师:张卫纲日期: 2011年 4月28日毕业设计(论文)独创性声明本人所呈交的毕业论文是在指导教师指导下进行的工作及取得的成果。
除文中已经注明的内容外,本论文不包含其他个人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,均已在文中作了明确说明并表示谢意。
作者签名:陈浩东日期:2011.4.28基于虚拟仪器的双通道示波器设计摘要摘要:虚拟仪器(简称VI)是电子测量技术与计算机技术深层次结合、具有良好发展前景的新一类电子仪器。
其核心思想是通过软件将计算机硬件与仪器硬件有机的结合,利用计算机的强大的数据处理能力,由用户根据软件定义的界面来操作计算机,完成对被测信号的采集、分析、处理、判断及显示等一系列功能,从而实现仪器的功能。
虚拟仪器的出现标志着自动测试技术与电子测量仪器技术进入一个崭新的发展时期,随着科学技术的发展,虚拟仪器将成为未来仪器的必然趋势。
随着测控技术、通信技术和计算机技术的飞跃发展 ,20世纪80年代提出的虚拟仪器技术也迅速发展起来.并且不断改进原有的测量技术,扩大虚拟仪器的测控功能和应用领域。
虚拟仪器的核心思想是“软件就是仪器”。
即利用强大的计算机资源使本来需要硬件实现的技术软件化,以最大限度地降低系统成本,增强系统功能和灵活性。
介绍一种虚拟双通道示波器的设计与实现过程。
该仪器是基于图形化编程语言LabVIEW8.2开发的,具有数据采集、波形显示、数据存储、回放测量、输出打印、网上传送等功能。
试验结果表明,该仪器工作性能稳定,测量精度高,功能可以不断扩展,而且人机友好界面清晰.适合不同层次的人员使用。
示波器是在科学研究和工程设计中广泛应用的一种通用仪器。
与传统的示波器相比,本研究设计的虚拟示波器主要具有以下优点:1)功能和性能指标可以扩展;2)操作面板简单清晰,初学者易掌握;3)具有强大的网络通信能力。
LabView虚拟示波器实验报告
科技大学虚拟仪器课程设计说明书题目:双通道虚拟示波器设计学生: 文强学号:1065123110专业:自动化班级:2指导教师:肖俊生双通道虚拟示波器设计1.设计题目:双通道虚拟示波器设计2. 设计目的:1.通过实验让我们更深入了解虚拟仪器的基本原理及观念,掌握利用相关的软、硬件平台完成虚拟仪器设计的方法和步骤。
2.了解虚拟仪器的具体的实际应用。
3.对示波器的原理有初步的了解,用Labview软件可以实现简单的示波器。
3.设计要求:可实现波形显示;双通道显示;可实现信号存储回放功能。
4.设计思路:在while循环创建一个选择窗口,用开关来选择真假,只有当真时才让示波器启动,在选择框创建一个示波器的输入通道,使用差分方式并设置采样率等等,将通道接入while循环,在循环进行波形的统计显示,并能够对波形进行存储和回放,可调节示波器的扫描时间和分辨率。
5.设计实现过程(1)条件结构的分层设计及while循环从“程序框图”面板中点击右键,然后按照“编程”——“结构”——“条件框图”的顺序,拖到面板中如图示:默认“条件结构”的基本分层设置,并在选项为“真”的图层中进行程序设计。
按上述顺序在“条件结构”并列位置找到“while循环”,如图示:将其拉大包含以上的“条件结构”,再放置一个“while循环”嵌套在上述“条件结构”中。
(2)仿真信号采集与通道选择仿真信号采集部分利用DAQmx函数实现仿真信号的采集,只是部分函数的设计略有不同。
通道选择的实现则是利用“条件结构”。
将“条件结构”设置为包括“默认”层的5层,另外4层分别表示“单通道A”,“单通道B”,“叠加通道”以及“双通道A+B”。
将DAQmx Read函数的数据输出端信号进行拆分并与“条件结构”相连,然后对“条件结构”各层分别进行设置连线,具体如下图:各通道正确设置之后,将输出信号进行统计,使用函数如下:各控件正确连接之后,加波形图实现波形显示。
(3)时间与幅值的调节这两个部分任然采用“选择结构”,在“选择结构部”进行相关的数学运算,具体如下:6.程序框图、前面板整个程序框图完成后,将其整理好,使其合理整洁,整个如图示:片段一:片段二:将前面板上的所有图标合理摆放,使其合理匀称,并做些修饰,运行的情况如图示:单通道A单通道B双通道A+B叠加通道7.实习总结:通过这次的设计,我掌握了Labview软件的基本用法,了解了图形化编程的方法和步骤;同时也使我掌握了数据对象类型与操作和数据、簇的概念与使用,以及其中的一些函数及结构的用法;并可以利用它做一些基本的设计,同时配合PCI6221板卡可以实现简单的数据采集显示、波形生成等功能。
基于LabVIEW的双通道虚拟示波器设计
基于LabVIEW的双通道虚拟示波器设计摘要:本文基于LabVIEW软件,采用模块化的设计思路,开发了双通道虚拟示波器。
软件设计主要包含通道选择模块、时间和幅值分度调节模块、触发耦合模块、参数测量模块及信号发生模块。
通道选择模块可以选择两个通道单独显示、两个通道同时显示以及两个通道叠加显示,时间和幅值分度调节模块可以分别调节示波器的时间分度和幅值分度。
通过信号发生模块产生仿真信号,参数测量模块完成波形的各种参数测量。
仿真结果表明该系统基本实现了传统示波器的功能,且测量精度和可靠性等性能指标优于传统仪器。
具有较强的可操作性和可维护性。
Abstract:According to the designing idea of modularization, a virtual dual-channel digital oscilloscope based on LabVIEW is developed. The software system includes modules of channel selecting,time and amplitude indexing regulation,triggering and coupling,parameter measuring and signal generating. In channel selecting module,signals can be displayed individually,simultaneously or superimposedly. Simulation signal is produced via module of signal generating and all kinds of parameters can be measured via parameter measuring module. Simulation results show the virtual oscilloscope has realized the functions of traditional oscilloscope and performs better in precision and reliability. It has a high manipulability and maintainability.关键词:虚拟仪器;示波器;信号发生器;LabVIEWKey words:virtual instrument;oscilloscope;signal generator;LabVIEW中图分类号:TP39 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)01-0203-020 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。
LabView虚拟示波器的实验报告
LabView虚拟示波器实验报告虚拟仪器课程设计题目: 双通道示波器学生姓名:学号:专业:班级:指导教师:双通道虚拟示波器 1.设计题目: 双通道虚拟示波器2设计目的:了解、熟悉并掌握DAQ功能和使用以及虚拟仪器的相关知识,完成双通道虚拟示波器要求功能(幅值、频率、周期、占空比,均方根)的设计 3.设计要求:(1)将信号发生器发出的波形由虚拟示波器进行采集显示相关测量数据。
(2)能够完成波形的采集显示,具有双通道特性。
(3)可以选择不同的显示通道4.设计原理:采用NI DAQ PCI-6221板卡外接信号作为信号源,当程序运行起来后选择不同的显示通道。
首先,使用一个While循环形成一个死循环使程序一直运行下去,然后通过一个条件选择结构判断程序是否运行,同时可以在此设置程序的启停,条件结构里面通过不同的条件选择不同的输出波形通道,再由数据采集系统采集实时信息送至波形显示控件及数据统计分析进行动态显示。
在前面板上同时显示频率、幅值、周期、占空比、均方值等数值信息5(设计步骤:(1)启动LabVIEW2013,进入程序运行界面,新建一个VI程序。
打开程序框图窗口,在程序面板编写双路示波器发生器的程序。
在框图中的面板上单击鼠标右键弹出功能选板,在编程结构中选中While循环和条件循环,拖动鼠标至一定的大小完成循环。
首先设计整体的while循环,然后设置双路示波器要测量的参数,包括采样频率、幅值、周期,占空比等,再配置可调大小的旋钮。
(2)while循环结构和条件选择框图如下图:2(3)模拟通道采样方式及其他参数设置模块程序框图如图:(4)DAQmx 模拟量采集系统各模块的选择从“程序框图”面板中点击鼠标右键,然后按照“测量I/O”——“DAQ”——“DAQ mx”的顺序在列表中找到“DAQmx Create Virtual Channel”,拖到面板中如图示:设定最大最小值及其通道值按上述方法在“DAQ mx”并列位置找到“采样时钟”模块,如图示:3开辟缓存区大小设置采样时钟为Sample Clock采样方式为Continuous Samples “DAQ mx”下找到“DAQ读取”模块,设置如下图同样在“DAQmx”中找到“stop”如下图然后找到“DAQmx清除任务”模块如下图4使用搜索功能,在对话框与用户选版中找到“简单错误输出处理” 模块如下图所示:(5)模拟通道采样方式及其他参数设置模块程序框图如图:(6)数据存储模块:在输出express VI中找到“写入测量”模块如图:(7)显示通道选择功能:5条件结构共分3层0、1、2及默认层分别代表1通道,2通道,双通道12、默认,各层如下:通道1程序框图如下图:通道2程序框图如下图:双通道12程序框图如下图:前面板图形如下:6(8)数据统计分析显示功能在信号处理VI/波形测量VI下找到“幅值和电平”模块并设置幅值和均方根显示模块并拖到面板如下图所示:前面板图形如下:同样方法在信号分析express VI 下找到“信号的时间与瞬态特性测量”模块并添加设置频率、周期、占空比显示控件如下图所示:前面板图形如下:7以上这些程序模块用于对采样波形信息进行分析、处理及实时的动态显示,显示到虚拟示波器上。
基于labview的数字示波器设计
测控仪器设计课程设计说明书姓名:学号:班级:测控081班专业:测控技术与仪器学院:机械工程学院时间:2011.7.4~2011.7.15地点:机械工程学院机房指导教师:目录前言 (2)课程设计任务书 (3)示波器设计方案 (4)示波器工作原理与设计步调 (7)一、模拟收集模块 (7)二、时基控制 (9)三、波形显示模块 (9)四、参数丈量模块 (13)五、频谱分析模块 (15)六、数据存储和回放模块 (16)七、波形打印模块 (17)八、主要控制结构 (18)总结 (19)附录:前面板和程序框图 (21)前言由于电子技术、计算机技术的高速发展及其在电子丈量技术和仪器领域中的应用,新的测试理论、新的测试方法、新的测试领域以及新的仪器结构不竭出现。
电子丈量仪器的功能和作用已经发生质的变更。
在先进的测控系统中,不但希望设备能够单独进行测试,还希望他们之间能够互相通信,构成测试系统,甚至是测试网络系统,实现信息共享,以便对众多的被测信号进行对比、综合和自动分析、从而得出准确的判断。
这是电子行业自己给测试设备提出的要求,传统的测试仪器在此方面受到很大的限制。
由于上述原因,而且随着电子技术和计算机技术的快速发展以及价格不竭下降,改变了传统的电子技术设计观念,使原来部分由硬件完成的功能,现在能由软件实现。
例如仪器面板和数字滤波等,实现硬件软件化。
而很多硬件难以实现的功能,例如复杂的信号分析,数据统计和三维图像显示等,在计算机中则较容易实现。
在市场的需求和相关技术支持下,促使了基于个人计算机的测控仪器——虚拟仪器的发展。
虚拟仪器利用计算机强大的处理能力,使得它成为了一种很好的工具,其应用范围也越来越广泛。
与传统仪器相比,虚拟仪器在智能化程度、处理能力和可操纵性等方面均具有明显的技术优势。
示波器是在科学研究和工程设计中广泛应用的一种通用仪器。
目前研制一种结构简单、操纵方便、生产技术要求不高、费用低的数字示波器是非常需要的。
基于labview的双通道虚拟示波器设计vi
基于labview的双通道虚拟示波
器设计vi
基于LabVIEW的双通道虚拟示波器设计VI的主要任务是基于收集的模拟信号数据生成波形图表,并显示在计算机屏幕上,再通过软件进行信号特征分析、过滤、采集、储存等操作。
该设计VI可以设置图表缩放、显示控制等操作,方便用户实现对收集的信号数据的分析、处理和储存。
首先,需要在LabVIEW界面中设计GUI,设定数据源、采样间隔、缩放比例与显示等参数,创建一个按键进行开始/停止数据采集。
其次,通过图形显示控制器来创建两个波形控件,并设置其相应的属性,如颜色、线型、更新率等。
此外,还需编写数据获取、处理和储存等功能模块,包括调节Y轴的范围、记录波形数据、设置触发方式等。
最后,将所有模块进行连接,使得整个VI的功能能够得以实现。
总之,基于LabVIEW的双通道虚拟示波器设计VI需要结合图形界面、数据处理和计算机控制等多方面的技术,其设计实现对实验数据的观测和处理能够非常高效、精确和快速。
同时,做好VI开发过程中的文档记录、测试和调试等工作也是非常重要的。
这种VI技术应用广泛,可被广泛应用于工程技术、计算机控制、自动化控制等领域。
相关问题
基于labview的双通道虚拟示波器设计
LabVIEW是一个强大的图形化编程环境,可以用于设计各种
基于labview的虚拟示波器设计。
基于LabVIEW双踪示波器设计
基于LabVIEW双踪示波器设计工作性能稳定,测量精度高,且功能可以不断扩展,且不需要任何成本。
示波器是在科学研究和工程设计中具有广泛应用的仪器。
与传统的示波器相比,本研究设计的虚拟示波器主要具有以下优点:①功能和性能指标可以扩展。
②操作面板简单清晰,初学者易掌握。
③具有强大的网络通信能力。
1 双踪示波器设计1.1 设计要求①通道选择,单通道A、B以及通道叠加。
②触发功能、极性选择功能。
③时基、水平以及幅度选择按钮。
1.2 前面板的设计虚拟函数信号发生器的前面板设计。
在前面板中,添加多种控件,例如布尔开关、波形图表、旋钮等,结果用实时波形图的方式显示。
①开关部分:添加“停止”按钮控件控制函数信号发生器的工作。
②幅度、时基和水平位置调节:添加3对旋钮以及数值显示控件,分别用来调节这3个参数。
③波形显示:添加波形图表以及输出控件,用于显示输出波形。
④通道选择:添加一个特垂直滑动杆,来控制通道A,通道B和通道A&B的选择。
⑤触发、极性控制:添加2个垂直滑动杆开关,用于控制触发和极性。
双踪示波器前面板如图1所示。
1.3 虚拟双踪示波器的程序框图设计①运用层叠式顺序结构,创建触发源、触发极性,触发电平节点,对这些对这些触发控创建一个disabled,将disabled附一个初值0,创建一个局部变量。
②示波器的触发功能可以在信号的正确点处同步水平扫描,这对表现清晰的信号特性非常重要。
如果每一次扫描的起始都从信号的不同位置开始,那么屏幕上的图象会很混乱。
触发的目的是保证信号波形稳定地显示,每次捕捉的起点都是相同的,将该点以后的波形稳定的显示出来。
③通道选择模块主要是控制虚拟示波器采集卡的通道数,通道控制可以分为A,B,A+B三种方式。
可以单独对A或者B进行数据采集,也可以同时对A+B双通道进行数据采集。
④时基模块:主要功能是直接控制每次进入显示波形的点数来控制扫描频率。
时基调整可以调节显示屏横坐标的分度值(5ms/div,10ms/div,20ms/div)。
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武汉纺织大学
毕业设计(论文)任务书
课题名称:基于LabVIEW的双通道虚拟示波器的设完成期限:2012年2月20日至2012年5月24日
学院名称武汉纺织大学
专业班级电信0822
学生姓名学号
指导教师指导教师职称讲师
学院领导小组组长签字
一、课题训练内容
通过本课题研究,使学生了解虚拟示波器的设计原理、测试方法,并以此为基础,利用labview设计一套功能较全面的示波器系统。
以此提高学生分析问题、解决问题能力,培养学生查阅参考文献能力和文献撰写能力。
二、设计(论文)任务和要求
设计任务:基于多功能DAQ卡和LabVIEW平台开发一款虚拟数字示波器。
设计要求如下:
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。
3.1.2、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.
三、毕业设计(论文)主要参数及主要参考资料
主要参数:系统基频范围为0HZ—200HZ,触发电平范围为:-5—+5,时机扫描率为:100S/s-100KS/s.
主要参考资料:
[1] 刘胜.LabVIEW 2009程序设计[M].北京:电子工业出版社,2010.
[2] 胡仁喜, 王恒海, 齐东明.LabVIEW 8.2.1虚拟仪器实例指导教程[M].北
京:机械工业出版社,2008.
[3] 龙华伟, 顾永刚.LabVIEW 8.2.1与DAQ数据采集[M].北京:清华大学出
版社,2008.
[4] 陈锡辉, 张银鸿编著.LabVIEW 8.20程序设计从入门到精通[M].北京:清
华大学出版社,2007.
四、毕业设计(论文)进度表。