LabView实验报告

机电系统创新性综合实验

实验报告

学院：机械工程学院

专业：机械设计制造及其自动化班级：机自 124 班

学号： 1208030436 学生姓名：王彤

指导教师：蔡家斌、曹阳

2015年12月12

目录

实验题目: LabView创新实验 (1)

实验一1.1实验内容 (1)

1.2实验过程 (1)

1.3实验小结 (3)

1.4实验总结与感想 (5)

实验二2.1实验内容. (5)

2.2 实验过程 (5)

2.3实验小结 (7)

2.4实验总结与感想 (8)

实验三3.1实验内容 (8)

3.2实验过程 (8)

3.3实验小结 (10)

3.4实验总结与感想 (11)

实验题目

本次LabView实验共有6个实验题目，有两个选择方案，我选择了第一种方案：在六个实验中选择了三个，分别是实验一、二、三。通过自学和同学间的互相帮助，我学会了LabView软件的使用，完成了本次实验。

实验一虚拟信号发生器的设计

1.1实验内容

设计一个虚拟信号发生器，能够产生正弦波、三角波、锯齿波、直流、随机白噪声等信号〔波型选择用按键或旋钮〕，且可以调整波形参数。通过示波器可以观察虚拟信号发生器的输出信号。可以通过前面板选择信号波形，调节信号的频率、幅值和相位〔频率、幅值、相位用数字窗口显示〕，并通过虚拟示波器观察生成的波形。

1.2实验过程

1.新建一个VI，在后面板上创建一个选择结构；

2.在选择器标签中选择一个设置为默认，并在后面添加4个分支，以便写入多种不同的程序；

3.在选择结构中建立一个仿真信号，属性设置-信号类型-正弦波-确定；

4.在仿真信号中的对应位置创建输入控件，输出处创建波形图，分别连接在仿真信号的相应位置。

5.

6.其他几种波形信号按照相同方式创建在不同的选择标签中，并在选择结构外部建立一个While循环，可以让程序连续执行。

1.3实验小结

检查程序后按执行按钮，执行程序，正弦波、三角波、锯齿波、直流、随机白噪声等信号的波形图如下图所示

1.4实验总结与感想

为完成本次实验，我们自学了LabView软件，LabView软件是一款功能非常强大的程序编译软件，我们可以通过它创造制造自己需要的各种仪器。在自学的过程中，我也遇到了一些困难，但在同学的帮助下还是克服了这些问题，这次实验收获很大，相信LabView的运用在今后会对我大有帮助。

实验二正弦信号的发生及频率、相位的测量

2.1实验内容

1、设计一个双路正弦波发生器，各自频率和正弦波之间的相位可调（可用旋转按钮）

2、设计频率计、相位计，直接读取频率、相位。

3、利用FFT进行频率和相位的测量

2.2实验过程

1.新建一个VI，在后面板上创建2个仿真信号；

2.在2个仿真信号的相应位置创建输入控件并连接好，创建2个单频测量和一个波形图，按如图方式连接在一起，单频测量的属性中勾选频率和相位，

3. 前面板如下图所示；

2.3实验小结

检查程序是否连接有误，确认正确后点击运行，可得需要测量的数据显示在数值显示控件中。

2.4实验总结与感悟

通过本次正弦信号的发生与频率、相位的测量实验，我对LadView软件有了更进一步的掌握：前后面板是相互联系的，只需保存一个就可以；各个原件的位置、功能等也有了更多的认识。

本次实验也非常有用，今后需要测量相位、频率等类似信息时可以借鉴本实验，总之，在本次实验中我收获很大。

实验三频谱分析仪的设计

3.1实验内容

设计一个虚拟频谱分析仪，对虚拟信号发生器生成的信号（实验一的VI输出）进行频谱分析〔数字滤波〕，并绘出所分析信号的幅频特性，指出主要频率分量的频率和幅值。依次改变信号的频率、采样频率以及采样点数，观察频谱特性的变化，分析频率分量产生泄露的原因。

3.2实验过程

1.创建一个VI，在后面板上创建一个选择结构，在选择器标签中选择一个设置为默认，并在后面添加4个分支，分别写入正弦波、三角波、锯齿波、直流、随机白噪声等信号。

2.在仿真信号的相应位置创建输入控件并连接好，创建频谱测量、滤波器和三个波形图，并连接好，如图所示。

3. 在外部建立一个While循环，可以使程序连续运行。

3.3实验小结

检测程序，确认无误后点击连续运行，运行结果如下。

如界面所示，运行后同时在界面上显示幅频特性和相频特性。

分析：由幅频特性可以看出，主要频率分量为1HZ，幅值为1V。由于相位呈周期性变化，因此每隔一定的范围，会出现一个峰值，即为主频的相位。

改变频率，采样点数，观察幅频特性的变化，可以看出当采样点数过小时，频谱发生了泄露。

频谱泄露的原因：计算机只能处理有限长度的信号，原信号要以采样时间或采样长度截断，即有限化。有限化也称为加矩形窗，矩形窗将信号突然截断，这在频域造成很宽的附加频率成分，这些附加频率成分在原信号中其实是不存在的。一般将这一问题称为有限化带来的泄露问题。

3.4实验总结与感想

通过完成本次实验，我对LabView软件的掌握进一步加深，基本可以完成一些简单的问题。频谱分析仪的设计也让我对虚拟信号的分析有了了解，对今后类似问题的处理有了思路。