LabVIEW实验2 虚拟示波器
LabView虚拟示波器实验报告
虚拟仪器课程设计说明书题目：双通道示波器学生姓名：靳利明学号：1067106214专业：自动化班级：自动化10-2班指导教师：肖俊生一.设计题目: 双通道虚拟示波器二设计目的：①了解、熟悉并掌握虚拟仪器的相关知识；完成所要求的实验内容。
②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③熟悉掌握labview软件语言的编程及使用。
三.设计注意事项：A．用DAQmx创建虚拟通道的时候，由于本设计是双路信号，应设计成双通道输出；同样在DAQmx Read设置中，同样需要选择双通道。
B．MAQmx Timing时钟采样的设置中，要选择连续采样，即Continuous Sample。
C．各个输入信号要符合数据类型和范围，不然容易出错。
四.设计要求:(1) 信号频率、幅值、占空比、相位和偏移量可调。
运用labview2013软件，创建一个虚拟双通道示波器VI，并实现以下功能：连续采集电压信号，并存储。
实现对电压信号的显示处理、实时记录。
五.设计成果1-1 虚拟示波器前面板1-2虚拟示波器完整程序框图六.设计思路:采用“基本函数发生器”中的锯齿波、正弦波、方波、三角波信号做信号源，用相应的数值输入控件控制以上信号的参数，编辑相应程序将其用波形图显示，同时用DAQ模拟采集电路输出数据给数据板卡，用导线将数据板卡上相应的输入输出接口连接好，可通过虚拟示波器输出并显示采集信号。
七.设计实现过程：7.1设计while循环在“编程”----“结构”中找到“条件结构”，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。
7.2设计数字输出电路从“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示：7.3开辟缓存区大小设置采样时钟为Sample Clock采样方式为Continuous Sample DAQmx Read.vi7.4在“DAQ mx”并列中找到“write”, 拖到面板中设置如下图同样在“DAQmx”并列中找到“start”、“stop”拖到面板中，然后找到“Clear”在“DAQ mx”并列中找到“write”, 拖到面板中设置如下图：同样在“DAQmx”并列中找到“start”、“stop”拖到面板中，然后找到“Clear”如下图：在“Clear”的错误输出端点击右键，在对话框与用户选版中找到“简单错误输出”如下图：采集通道电路的设计图如下：7.5通道选择：选着通道0、1、2的设计用一个通道选择设计实现多通道采集，如图所示A通道B通道A&B通道7.6 通道的波形A通道波形B通道波形A&B通道波形八．实验结果分析（1）信号发生器实现了双通道输出信号的要求。
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。
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虚拟仪器课程设计报告题目：双通道虚拟示波器姓名：朱梦元学号：1067106207班级：10自动化2班指导教师：肖俊生．1 绪论在数字电路实验中，需要使用若干仪器、仪表观察实验现象和结果。
常用的电子测量仪器有万用表、逻辑笔、普通示波器、存储示波器、逻辑分析仪等。
万用表和逻辑笔使用方法比较简单，而逻辑分析仪和存储示波器目前在数字电路教学实验中应用还不十分普遍。
示波器是一种使用非常广泛，且使用相对复杂的仪器。
本章从使用的角度介绍一下示波器的原理和使用方法。
示波器工作原理是：示波器是利用电子示波管的特性，将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像，显示在荧光屏上以便测量的电子测量仪器。
它是观察数字电路实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果必不可少的重要仪器。
示波器由示波管和电源系统、同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统、延迟扫描系统、标准信号源组成。
示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。
它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图象，便于人们研究各种电现象的变化过程。
示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束，打在涂有荧光物质的屏面上，就可产生细小的光点。
在被测信号的作用下，电子束就好像一支笔的笔尖，可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。
利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线，还可以用它测试各种不同的电量，如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等示波器用来测量交流电或脉冲电流波的形状的仪器，由电子管放大器、扫描振荡器、阴极射线管等组成。
除观测电流的波形外，还可以测定频率、电压强度等。
凡可以变为电效应的周期性物理过程都可以用示波器进行观测。
1 虚拟仪器介绍1. 1 虚拟仪器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。
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内蒙古科技大学虚拟仪器课程结课作业题目：示波器学生姓名：黄明学号：1067106230专业：自动化班级：自动化10-2班示波器1.设计题目: 示波器2设计目的：完成双通道示波器的实验内容，并查阅了相关的资料，了解、熟悉并掌握虚拟仪器的相关知识；并能够熟练应用LabVIEW软件。
3.设计要求:（1）连续、定时采集一个电压信号可显示电压的峰值、平均值（2）可显示电压的峰值、平均值（3）具有数据存储、回放功能、4主要功能（1）运行、停止（2）可显示两路以上图形x,y轴调整。
（3）显示模式:单通道，多通道，运算模式（4）测量:频率，周期，幅值，上升时间，占空比等参数。
（5）高级功能:FFT，储存，网络等。
5设计思路采用6221板卡外接信号作为信号源，当程序运行起来后，在按下开始键后，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“周期”和“幅值”这两个量值，并选择通道，用来接收所需的信号，整个过程通过前面板上的控件来产生需要的波形，以作参考，接着通过配备6221采集卡，采集信号并输出,存储并回放。
四、设计实现过程：启动LabVIEW2013,进入程序运行界面，进入程序框图，击右键进行选择：1、函数模块基本参数设置在前面板中，击右键，从Express中的数值输入控件中，选择旋钮输入控件，在前面板生成一个相应的控件，左键点住这个控件，同时按住Ctrl键不放，一次拖动复制两个旋钮，并分别命名为“幅值1”、“幅值2”、用同样的方法生成两个转盘并命名为“频率1”、“频率2”，“select channel”三向开关控件放在前面板中，它对应的标签值有三个，即自上而下分别是双通道，通道2，通道1，以及在运行过程中的显示“最大值”、“最小值”、“中值”、“算数平均值”本人在设计的过程中一直打开“即时帮助”按钮，以了解器件的功能并且在连接器件时候更加方便。
2、参考模拟信号生成及输出首先将所有的程序放在一个while循环中，然后通过一个条件结构进行连接，添加分支得到三个条件分支，可以相应的输出通道一、二和双通道。
虚拟示波器实验报告
虚拟仪器课程设计说明书题目：虚拟示波器一. 基于LABVIEW的双通道示波器设计摘要：虚拟仪器是现代计算机软硬件技术飞速发展的产物，他正逐步取代传统的电子仪器，是现代电工电子仪器的发展方向。
虚拟仪器主要由数据采集、数据分析处理。
数据输出与显示三部分模块组成。
本次实验设计使用了LABVIEW的各种课程知识（如分支、循环等常用编程逻辑结构；族、簇数组等常用数据结构；波形生成控件。
逻辑控件、数值控件等多个控件和自创建的多个子功能）利用LABVIEW成功模拟了简单数字双通示波器的各种功能。
设计的虚拟示波器涉及的主要功能包括：双通道信号输入、触发控制、通道控制、时基控制、波形显示、参数自测量等。
本示波器的数据采集的功能与普通示波器一样：波形显示模式：通道A或B、A+B及A-B等。
经测试，本示波器可实现数据采集，并可对采集信号进行运算。
二．设计目标:通过实验，初步了解虚拟仪器的概念，基本掌握labview8.5的操作方法，掌握各种控件和编程函数的用法。
以labview8.5为操作环境，创建示波器vi，能够对不同频率的输入信号进行清晰的输出波形显示（单通道波形输出显示或双通道波形输出显示）能够选择触发器极性，能进行水平和垂直分度的调节，并能够随时控制波形显示的停止与开启。
三.设计要求:（1）连续、定时采集一个电压信号可显示电压的峰值、平均值（2）可显示电压的峰值、平均值（3）具有数据存储、回放功能、4主要功能（1）运行、停止（2）可显示两路以上图形x,y轴调整。
（3）显示模式:单通道，多通道，运算模式（4）测量:频率，周期，幅值，上升时间，占空比等参数。
高级功能:FFT，储存，网络等。
四.设计思路:在while循环内创建一个选择窗口，用开关来选择真假，只有当真时才让示波器启动，在选择框内创建一个示波器看的输入通道，使用差分方式并设置采样率等等，将通道接入while循环，在循环内进行波形的统计显示，并能够对波形进行存储和回放。
基于Labview的虚拟示波器设计-图文
基于Labview的虚拟示波器设计-图文数据采集卡接收的信号是范围很广的电压信号，如果太强，就需要衰减器把被测信号减弱后再输入给数据采集卡，这样一方面可以保证数据采集卡可以顺利采数，另一方面有利于系统的安全运行。
而对于微弱信号要进行放大，以提高分辨率和降低噪音，也使调理后信号的最大电压值和ADC最大输入值相等，这样可以提高精度。
在设定调理电路的放大或衰减倍数时，一般应满足这样一个条件:经调理后的信号其最大值应尽可能地达到数据采集卡可以接受的电压范围，最大限度地提高数据的准确度。
(2)隔离隔离是指使用变压器、光或电容祸合等方法阻碍被测系统和测试系统之间传递信号，避免发生直接连接，使用祸合主要有两个方面原因:一是从安全的角度把传感器信号同计算机隔离，因为被监测系统可能产生瞬时高压，另一个原因是隔离可以使从数据采集卡出来的数据不受地电位和输入模式的影响，减少误差。
(3)滤波滤波的目的是消除噪音信号，提高输入信号的信噪比。
噪音滤波器通常用于直流信号;交流信号通常需要抗失真的低通滤波器，因为这样的滤波器有一陡峭的截止频率，因而几乎能够完全消除高频干扰信号。
(4)激励由于电工测量试验中经常要要用到正弦波、方波等信号，且有时需要为一些传感器提供激励信号，故由虚拟信号发生器产生各种信号并由信号调理电路进行功率放大后输出。
(5)线性化很多传感器对被测量都有非线性响应，因而需要对输出信号进行线性化。
3数据采集硬件数据采集硬件与众多因素有关，要根据具体情况进行分析，下面是通用的特征:(1)采样频率采样频率高，就能在一定时间内获得更多的原始信息，见图4一1(a)所示。
为了再现原始信号，必须有足够高的采样频率。
显然，如果信号变化比采样板的数字化要快，或采样太慢，就会产生波形失真，见图4一1(b)。
根据采样定理，采样频率至少是输入最高频率的两倍，才可能不产生失真。
(2)采样方法要从多个通道得到数据，通常使用多路开关把每个信号端连接到A/D 转化器(ADC)。
利用LABVIEW实现虚拟数字存储示波器
利用LABVIEW实现虚拟数字存储示波器一、实验目的（1）了解并掌握虚拟仪器的设计方法，具备初步的独立设计能力。
（2）初步掌握对图形化编程语言LabVIEW的编程、调试等基本技能。
（3）提高综合运用所学的知识独立分析和解决问题的能力。
二、实验设备1、安装有LabVIEW 7 Express计算机2、安装有NI-DAQ 7的计算机3、支持的数据采集设备(DAQ)（以ＮＩ公司提供的NI6014数据采集卡为例）。
三、实验任务描述了解LabVIEW编程用于设计数据采集模块.波形显示模块.显示参数设置模块.数据存储和回放模块的基本方法。
数据采集模块：完成数据采集控制。
包括的程序有采集通道的选择.触发控制.实时控制等。
波形显示模块：通过采集到的数据信号，通过程序的处理在前面板上显示出所测量到的信号波形。
显示参数设置模块：通过程序完善信号显示，调节信号波形的大小以及频率，可以方便获取和观察波形数据的有关值及其变化。
数据存储和回放模块：将测量采集到的信号波形通过单击“存盘”和“写盘”，有选择性的保留和存储所需要的数据波形。
这点是常用数字波形器不具有的。
四、实验内容（1）阅读任务书提供的两个程序，分析它们的实现过程和重点，并为它们添加数据存储和回放功能。
（2）选作内容：将程序中模拟信号发生部分改为利用NIDAQ-MX实现的真实信号采集，且能够对数据采集的相关参数进行设置。
五、实验程序图一部分截图图二部分截图图三部分截图图四部分截图六、实验和学习体会本综合实验提供了一个全面了解实验项目，提高实践能力的机会，了解并掌握虚拟仪器的设计方法，初步掌握对图形化编程语言LabVIEW的编程、调试等基本技能，更深一步地掌握图形化编程语言LabVIEW的编程、调试等技能。
进一步提高自己的动手能力。
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虚拟仪器课程设计说明书题目：双通道波形发生器姓名：李竹芸学号：1067106222专业：自动化班级：自动化10-2班指导教师：肖俊生1虚拟仪器1.1虚拟仪器的起源虚拟仪器技术是现代计算机系统和仪器系统相结合的产物，是当今计算机辅助测试领域的一项重要技术。
它推动着传统仪器朝着数字化、智能化、模块化、网络化的方向发展。
电子测量仪器发展至今，大体上可以分为四代:模拟仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器。
第一代模拟仪器，这类仪器在某些实验室仍能看到，如指针式万用表、晶体管电压表等。
它们的基本结构是电磁机械式的，借助指针来显示最终结果。
第二代数字化仪器，这类仪器目前相当普及，如数字电压表、数字示波器、数字频率计等。
这类仪器将模拟信号的测量值转化为数字信号，并以数字方式输出最终结果，适用于快速响应和较高准确度的测量。
第三代智能仪器，这类仪器内置微处理器，既能进行自动测试又具有一定的数据处理能力，可取代部分脑力劳动，习惯上称为智能仪器。
它的功能块全部都是以硬件或固定软件的形式存在，无论是开发还是应用，都缺乏灵活性。
第四代虚拟仪器，它是现代计算机技术、通信技术和测量技术相结合的产物，是传统仪器观念的一次巨大变革，是将来仪器产业发展的一个重要方向。
虚拟仪器(Virtual Instruments，简称VI)的概念，是美国国家仪器公司(National Instruments Corp.简称NI)于1986年提出的。
NI公司同时也提出了“软件即仪器”的口号，彻底打破了传统仪器只能由厂家定义，用户无法改变的局面，从而引起了仪器和自动化工业的一场革命。
随着现代软件和硬件技术的飞速发展，仪器的智能化和虚拟化已经成为各级实验室以及研究结构发展的方向。
虚拟仪器，它既具有传统仪器的功能，又有别与其他传统仪器。
它能够充分利用和发挥现有计算机的先进技术，使仪器的测试和测量及自动化工业的系统测试和监控变得异常方便和快捷。
1.2 虚拟仪器的概念虚拟仪器是指通过应用程序将计算机、软件的功能模块和仪器硬件结合起来，用户可以通过友好的图形界面(通常叫做虚拟前面板，简称前面板)来操作这台计算机就像在操作自己定义、自己设计的一台个人仪器一样，从而完成对被测信号的采集、分析、判断、显示、数据存储等。
基于labview的虚拟示波器设计
基于labview的虚拟示波器设计
创建LabVIEW项目：启动LabVIEW，并创建一个新的项目。
添加前端界面：在LabVIEW中创建一个前端界面，包括示波器的控制面板和显示区域。
设置控制面板：在控制面板上添加控件，例如按钮、滑块和文本框，用于控制示波器的功能，例如选择输入信号源、设置采样率和时间尺度等。
设置显示区域：在显示区域中添加一个绘图控件，用于实时显示输入信号的波形。
配置数据采集：使用LabVIEW的数据采集模块，配置示波器的数据采集功能。
设置采样率、采样深度和触发方式等参数，以实时获取输入信号的数据。
实时数据绘制：将采集到的数据传递给绘图控件，使用LabVIEW 的绘图功能，在显示区域上实时绘制输入信号的波形。
添加触发功能：根据用户设置的触发条件，例如信号阈值或边沿触发，实现示波器的触发功能。
当输入信号满足触发条件时，示波器开始采集并显示波形。
数据分析与处理：根据需要，添加数据分析和处理功能，例如峰值检测、频谱分析和滤波等。
这些功能可以通过LabVIEW的信号处理模块实现。
添加保存和加载功能：实现示波器数据的保存和加载功能，允许用户将采集到的波形数据保存到文件中，并在需要时重新加载进行分
析。
基于LabVIEW的虚拟示波器设计_论文
基于LabVIEW 的虚拟示波器设计的虚拟示波器设计- I - 基于LabVIEW 的虚拟示波器设计摘 要虚拟示波器就是虚拟仪器技术（NI NI）利用高性能的模块化硬件，结合）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。
灵活高效的软件能帮助您创建完全自定义的用户界面，模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成，标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。
这也正是NI 近30年来始终引领测试测量行业发展趋势的原因所在。
虚拟仪器的突出特点之一在于在很大程度上用系统软件的升级替代了仪器设备硬件的更换设备硬件的更换,,这将节省大量的资金投入这将节省大量的资金投入,,代表了仪器仪表技术的发展方向。
能够与计算机技术结合，将计算机资源与仪器硬件，数字信号处理技术与不同功能的软件模块结合，组成不同的仪器功能。
如今的软件模块结合，组成不同的仪器功能。
如今,,虚拟仪器已在超大规模集成电路测试、模拟测试、模拟//数字电路测试、现代家用电器测试、电子元件、电力电子器件测试以及军事、航天、生物医学、工厂测试、电工技术等领域的可移动式现场测试工作中得到应用。
任何基于虚拟仪器技术的设备仍然需要利用数据采集卡实现数据的采集工作的采集工作,,以供系统进行进一步的分析处理。
以供系统进行进一步的分析处理。
虚拟示波器的出现改变了原有示波器的整体设计思路，，用软件代替了硬件。
将传统仪器由硬件实现的数据分析与显示功能，改由功能强大的计算机及其显示器来完成，使工程技术人员可以用一部笔记本电脑到现场就可以轻松完成信号的采集、处理及频谱分析和波形分析。
采集、处理及频谱分析和波形分析。
关键字：LabVIEW ，虚拟仪器，虚拟示波器AbstractVirtual oscilloscope Virtual Instrument Technology ( NI ) using a high performance modular hardware, combined with efficient and flexible software to complete a variety of test, measurement and automation applications. A flexible and efficient software can help you create a fully customizable user interface, modular hardware can provide a full range of system integration, software and hardware platform can meet the standard of synchronization and timing applications. This is the NI nearly 30years always lead the test and measurement industry development trend of the reason. At the same time only with efficient software, modular I / O hardware and software and hardware platform for the integration of the three major components, in order to give full play to the virtual instrument technology of high performance, scalability, less development time, as well as excellent integration of these four advantages.Virtual instrument is one of the prominent characteristics is to a large extent with system software upgrade replacement equipment hardware replacement, it will save a lot of capital investment, on behalf of the instrument technology development direction. Now, virtual instrument has been in very large scale integrated circuit testing, analog / digital circuit testing, modern test household appliances, electronic components, power electronic device test as well as military, aerospace, biomedical, factory testing, electrical technology in the field of mobile site testing application. Based on virtual instrument technology equipment still requires the use of a data acquisition card data collection work, for further analysis and processing system.Keywords: LabVIEW，Virtual instrument，Virtual oscilloscope目录摘 要 (I)Abstract ................................................................................................................................................................................................................................................................................................. II II 目录 . (III)第1章 虚拟仪器技术 (1)1.1虚拟仪器的概念 (1)1.2虚拟仪器的构成和特点 (1)1.3虚拟仪器研究背景和发展趋势 (2)1.4虚拟仪器在各个领域的应用 (2)第2章 LabVIEW (4)2.1 LabVIEW的概述的概述 (4)2.2 LabVIEW的基本构成 (4)2.3 LabVIEW的软件设计基本原理 (5)2.4 LabVIEW的运行和调试的运行和调试 (5)2.4.1 LabVIEW的运行 (5)2.4.2 LabVIEW的调试 (6)第3章 虚拟示波器的设计 (7)3.1示波器的基本功能介绍 (7)3.2虚拟示波器的控制系统要求 (7)3.3虚拟示波器的设计步骤 (8)第4章 虚拟示波器测试 (16)4.1虚拟示波器的测试方法 (16)4.1.1 频率不变，幅值改变时的频谱测试分析 (16)4.1.2 幅值保持不变，频率改变时的频谱测试分析 (17)4.1.3 改变触发控制的频谱测试改变触发控制的频谱测试 (19)4.2 结论 (20)结论第5章 总结与展望 (21)参考文献 (22)致 谢 (23)第1章 虚拟仪器技术1.1虚拟仪器的概念 虚拟仪器是微电子领域与计算机技术的飞速发展及测量技术与计算机深层次相结合的一种革命性的产物。
基于LabVIEW的虚拟示波器设计分析
基于LabVIEW的虚拟示波器设计分析引言虚拟仪器是一种基于计算机的自动化测试仪器系统。
虚拟仪器的突出优点在于能够与计算机技术结合，将计算机资源与仪器硬件，数字信号处理技术与不同功能的软件模块结合，组成不同的仪器功能。
用户可根据测试的需要，自己设计所需要的仪器系统，即利用数据采集卡及计算机外围硬件进行信号的采集与检测，然后用计算机所编的软件来实现对信号的处理、计算和分析以及对测试结果进行显示。
波形分析是信号处理中重要的分析手段。
引言虚拟仪器是一种基于计算机的自动化测试仪器系统。
虚拟仪器的突出优点在于能够与计算机技术结合，将计算机资源与仪器硬件，数字信号处理技术与不同功能的软件模块结合，组成不同的仪器功能。
用户可根据测试的需要，自己设计所需要的仪器系统，即利用数据采集卡及计算机外围硬件进行信号的采集与检测，然后用计算机所编的软件来实现对信号的处理、计算和分析以及对测试结果进行显示。
波形分析是信号处理中重要的分析手段。
虚拟示波器的出现改变了原有示波器的整体设计思路，用软件代替了硬件。
将传统仪器由硬件实现的数据分析与显示功能，改由功能强大的计算机及其显示器来完成，使工程技术人员可以用一部笔记本电脑到现场就可轻松完成信号的采集、处理及频谱分析和波形分析。
LabVIEW(实验室虚拟仪器集成环境)是NI公司(美国国家仪器公司)的创新软件产品，也是目前应用最广、发展最快、功能最强的图形化软件集成开发环境，可实现数据采集、仪器控制、过程监控和自动测试等实验室研究和工业自动化领域的实际任务。
LabVIEW从基本的数学函数、字符串处理函数、数据运算函数、文件I／O函数到高级分析库，包括了信号处理、窗函数、滤波器设计、线性代数、概率论与数理统计、曲线拟合等，涵盖了仪器设计中几乎所有需要的函数。
LabVIEW的功能模块包括数据采集、通用接口总线和仪表的实时控制、数据分析、数据显示以及数据的存储。
拥有大量数据采集和仪表控制的功能模块和开发工具，因此，LabVIEW可以编出外观和功能都与真实仪表很相似的程序。
基于labview的虚拟示波器设计
第一章：绪论1．1 虚拟仪器概述1．1．1 虚拟仪器的产生虚拟仪器技术是现在计算机系统和仪器系统相结合的产物，是当今计算机辅助测试领域的一项重要技术。
它推动着传统仪器朝着数字化，智能化，模块化，网络化的方向发展。
电子测量仪器发展至今，大体上可以分为四代：模拟仪器、数字化仪器、智能一起和虚拟仪器。
第一代模拟仪器，这类仪器在某些实验室里还能看到，它是以电磁感应基本定律为基础的指针式仪器，如指针式万用表、晶体管电压表、指针式电流表等。
第二代数字化仪器，这类仪器现在相当普遍，这类仪器将模拟信号的测量值转化为数字信号，并以数字方式输出最终结果，适用于快速响应和较高准确度的测量，如数字万用表、数字频率计等。
第三代智能仪器，这类仪器内置微处理器，可以进行自动测试和数据处理功能，可能代替部分脑力老公，习惯上称为智能仪器。
它的功能模块全部都是以硬件或固定软件的形式存在，无论是开发还是应用，都缺乏灵活性。
第四代虚拟仪器，它是现在计算机软件技术、通信技术和测试技术高速发展孕育出的一项革命性技术，其导致了传统仪器的结构、概念和设计观点都发生了巨大的变革，它的出现使得人类的测试技术进入了一个新的发展纪元。
虚拟仪器（Virtual Instruments.简称VI）的概念，是美国国家仪器公司（National Instruments Corp.简称NI）于1986年提出的。
NI公司同时也提出了“软件即仪器”的口号，彻底打破了传统仪器只能由厂家定义，用户无法改变的局面，从而引起了仪器和自动化工业的一场革命。
随着现在硬件和软件技术的飞速发展，仪器的智能化和虚拟化成为各级实验室以及研究机构发展的方向。
虚拟仪器，它既具有传统仪器的功能，又有别于其他传统仪器。
它能够充分利用和发挥现有计算机的先进技术，使仪器的测试和测量及自动化工业的系统测试和监控变得异常方便和快捷。
1．1．2 虚拟仪器的概念虚拟仪器是指通过应用程序将计算机、软件的功能模块和仪器硬件结合起来，用户可以通过友好的图形界面（通常叫做虚拟前面板，简称前面板）来操作这台计算机就像在操作自己定义、自己设计的一台个人仪器一样，从而完成对被测信号的采集、分析、判断、显示、数字存储等。
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。
基于LABVIEW的虚拟示波器设计
基于LabVIEW的虚拟示波器设计摘要虚拟仪器是当今仪器技术的发展热点,本文设计并实现了一种功能强大的虚拟示波器系统,详细介绍了利用图形化编程语言LabVIEW进行仪器程序设计的方法。
关键词示波器;虚拟仪器;数据采集;LabVIEW示波器是生产实践和科学研究中应用十分广泛的电子测量仪器。
虚拟仪器以计算机为核心,功能由用户定义和设计,具有虚拟面板,其测试功能由测试软件实现。
虚拟仪器的关键是用软件来实现硬件的功能,实现“软件即仪器”[1]。
本文应用虚拟仪器开发平台LabVIEW开发了一种虚拟示波器,不仅扩展了示波器的分析和计算能力,而且降低了仪器的价格,增强了仪器的通用性。
1 系统硬件设计1.1 仪器的结构框图图1虚拟示波器结构框图虚拟示波器的总体结构如图1所示,主要由数据采集卡、通信接口和和虚拟仪器用户界面组成。
其中数据采集卡主要负责采集现场的信号,经信号调理后由单片机控制数据的模数转换及读取,并把读取的数据经USB通信接口送入计算机。
而虚拟仪器用户界面主要完成单片机信号的接收和处理,并直观的显示在仪器面板上,从而实现系统的仪器测量功能。
1.2 数据采集卡鉴于经济性与灵活性的考虑,本系统采用自行设计数据采集卡。
以P89S935单片机作为数据采集系统的控制核心,包括信号调理电路、单片机外围电路、USB外围电路4大部分,主要完成现场信号的采集、转换及读取,并把读取的数据经USB通信接口送入计算机。
1.3 虚拟示波器功能设计虚拟示波器的设计参考了传统示波器的功能,并结合虚拟仪器的特点与计算机强大的信息处理能力,在功能上进行了扩展,实现了波形显示、存储和时域、频域参数自动测量、显示、查询等功能,如图2所示。
虚拟示波器的主要技术指标:采样速率:100kb/s;。
基于LABVIEW的虚拟示波器的设计
基于LABVIEW的虚拟示波器的设计虚拟示波器是一种基于计算机软件实现的示波器，可以通过图形界面显示电压随时间变化的波形。
基于LABVIEW的虚拟示波器，可以利用LABVIEW提供的丰富的图形化编程工具和硬件接口，实现更多功能和灵活性。
设计虚拟示波器的关键是收集、处理和显示波形数据。
基于LABVIEW的虚拟示波器可以通过各种数据采集设备（例如模拟输入IO卡或者USB采集设备）连接到电路中并接收电压信号。
这些设备通常提供了多个输入通道，可以同时采集多个信号。
LABVIEW的硬件接口模块可以帮助用户方便地与这些设备进行交互。
数据采集完成后，虚拟示波器需要将采集到的数据进行处理和显示。
在LABVIEW中，可以使用信号处理的工具包，对采集的数据进行滤波、傅里叶变换等处理，以便更好地展示电压信号的特征。
通过使用LABVIEW的图形显示工具，可以将处理后的数据以波形的形式进行直观的观察。
虚拟示波器不仅仅可以显示波形数据，还可以提供其他功能，例如自动测量、功率谱分析、频率响应等。
通过LabVIEW的功能模块，可以方便地实现这些功能。
例如，可以使用自动测量模块来自动计算波形的最大值、最小值、平均值等指标。
也可以使用频谱分析模块对波形进行频率分析，显示不同频率的成分。
除了显示波形数据和提供其他功能，虚拟示波器还可以提供一些调试和分析工具，以帮助用户更好地理解电路中的问题。
通过在LABVIEW界面中增加控件，用户可以实现诸如光标测量、自动触发等功能。
还可以通过在界面中增加控制按钮，实现波形的暂停、回放等功能，以便用户更好地分析和调试电路。
虚拟示波器的设计需要考虑用户的需求和易用性。
LABVIEW提供了丰富的图形化编程工具和灵活的界面设计功能，可以根据用户的需求进行定制。
同时，LABVIEW还支持导出数据到其他格式，如Excel或者MATLAB，方便用户进行深入的数据分析和处理。
在设计虚拟示波器时，还需考虑性能和稳定性问题。
LabView虚拟示波器实验报告
一、实验目的1、掌握虚拟仪器的设计思想和方法；2、掌握labVIEW编程、调试等技能；3、学习“波形图”控件各种复杂功能的使用；4、学习数据采集卡的使用。
二、实验设备1、计算机；2、软件；3、PLC-6221数据采集卡及集线盒；三、实验步骤1、硬件设计计算机、PLC-6221、集线盒、导线等2、软件设计数据连续采集（AI）、数据处理、显示主要功能：1、运行、停止；2、可显示两路以上波形，X，Y轴调整；3、显示模式：单通道、多通道模式、运行模式；4、测量：频率、周期、幅值：5、高级功能：FFT、储存、网络等。
基于LABVIEW的虚拟示波器设计1 LabVIEW软件及其基本设计原理简介LabVIEW简介LabVIEW（Laboratory Virtual instrument Engineering）与C 和BASIC 一样，LabVIEW也是通用的编程系统，有一个完成任何编程任务的庞大函数库。
LabVIEW的函数库包括数据采集、GPIB、串口控制、数据分析、数据。
LabVIEW标志显示及数据存储，等等。
LabVIEW也有传统的程序调试工具，如设置断点、以动画方式显示数据及其子程序（子VI）的结果、单步执行等等，便于程序的调试。
1）前面板。
前面板是图形用户界面，也就是VI的虚拟仪器面板，前面板直接面向用户，是用户使用虚拟仪器的基本操作面板。
这一界面上有用户输入和显示输出两类对象，具体表现有开关、旋钮、图形以及其他控制和显示对象。
一个典型实现正弦波显示和幅值调节的前面板。
2）程序框图提供VI的图形化源程序。
它的功能是对前面板上的控件进行定义、操作和连线以实现虚拟仪器的功能，是LabVIEW程序设计的核心。
在程序框图中存在着对VI编程，以控制和操纵定义在前面板上的输入和输出。
它包括前面板上的控件和控件的连线端子，还有一些前面板上没有，但编程必须有的东西，例如函数、结构和连线等。
如果将VI 与标准仪器相比较，那么前面板上的东西就是仪器面板上的东西，而流程图上的东西相当于仪器箱内的东西。
labview虚拟示波器
基于声卡的虚拟示波器一．虚拟示波器的工作原理1.1声卡采集数据的特点商用数据采集卡具有较大的通用性，但其价格比较昂贵，在具体的应用场合，有些功能可能并不实用。
普通声卡，具有16位的量化精度、数据采集频率是44.1kHz，完全可以满足特定应用范围内数据采集的需要，个别性能指标还优于商用数据采集卡，而价格却为商用数据采集卡的十几分之一甚至几十分之一。
计算机中的声卡本身就是一个A/D，D/A的转化装置，并且造价低廉，对于设计者而言，在PC上完成虚拟示波器的任务，成本几乎为0；性能稳定，在设计中完全可以满足要求。
因此在本设计中，该虚拟示波器的数据采集装置主要基于声卡。
一般声卡有4-5个对外接口。
其中，输出接口有2个，分别是Ware Out和SPK Out。
Ware Out（或Line Out）给出的信号没有经过放大，需要外接功率放大器，例如可以接到有源音箱；SPK Out给出的信号是通过功率放大的信号，可以直接接到喇叭上。
这些接口可以用来作为双通道信号发生器的输出。
图1 声卡的硬件结构示意图输入接口Line In 和Mic In的区别在于，后者可以接入较弱的信号，幅值大约为0.02-0.2V，显然这个信号较易受干扰，因而常使用Line In，它可以接入幅值约为不超过1.5V的信号。
注意，这两个输入端口都有隔直电容，这意味着直流信号不能被声卡所接受。
多数声卡的输入也是双通道的，但接入插头线往往将这两个通道短接成一个通道。
另外这两个通道是共地的。
声卡的主要技术参数（1）采样的位数采样位数可以理解为声卡处理声音的解析度。
这个数值越大，解析度就越高，录制和回放的声音也就越真实。
声卡的位是指声卡在采集和播放声音文件时所使用的数字声音信号的二进制位数，它客观的反映了数字声音信号对输入声音信号描述的准确度。
例如，8位代表216=。
比较之下，一段相同的音乐信息，16位声卡能把它28=；16位的代表64000256分为64000个精度单位进行处理，而8位声卡只能处理256个精度单位，最终采样效果当然是无法相提并论的。
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程序流程图
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实验示例 ：前面板
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实验示例 ：后面板
采集板设计示波器面板及各部分功能；2）利用数据采 集板的D/A设计输出信号；3）利用数据采集板的A/D采集外部信号；4）综合以 上三部分，形成完整的示波器功能。
➢ 计算机通过数据采集板仅能产生1路模拟信号。示波器所需的两路模拟信号分别 为：计算机产生的模拟信号及信号发生器产生的信号。
➢ 自己选择设计方案及所使用的控件，形成自己独特的风格。
精品课件
实验报告
➢ 说明实验目的、内容； ➢ 设计对象的功能描述； ➢ 设计思想及程序流程； ➢ 主要部分及相关数据处理方法说明； ➢ 附前面板及程序； ➢ 写出实验感受及建议。
･･･ ･･･ ），多通道模式（可同时显示两个通道以上），运算模式（两通道相加、 两通道相减等）。 ➢ 设置显示的信号类型：分别为交流、地、直流三种。 ➢ 设置测量功能：可自动测量信号的频率、周期、幅值、上升时间、占空比等参数。
辅助任务
➢ 设置信号产生模块：1）纯计算机模拟信号的产生（用于示波器的调试） ；2）计算 机通过数据采集板产生真实的信号。分别产生可变频率和振幅的正弦信号、方波信 号等。
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32位PCI总线； 16路12位A/D输入，采样速率100kHz，双极性输入， 具有可编程增益x1、x2、x4、x8、x16，信号输入范围 ±10V、±5V、±2.5V、±1.25V、±0.625V。 1路12位D/A输出，可输出单极性0~10V信号和双极性10V~10V信号（默认） ➢ 数据采集卡使用：
虚拟仪器技术实验
实验二 虚拟示波器的设计
自动控制与测试教学实验中心
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实验目的
➢ 学习Waveform Graph的各种复杂功能的使用 ➢ 了解示波器的相关原理及使用方法 ➢ 学习数据采集卡的使用 ➢ 掌握较复杂的虚拟仪器的设计思想和方法
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数据采集卡介绍
➢ 数据采集卡型号：PCI-9111DG ➢ 数据采集卡技术指标：
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实验任务：设计虚拟示波器
主要任务
➢ 设置运行及停止按钮：按运行时，示波器工作；按停止时，示波器停止工作。 ➢ 设置图形显示区：可显示两路以上图形，并可进行图形的上下左右平移、图形的纵
向放大与缩小、图形的横向扩展与压缩。 ➢ 设置示波器的显示模式：分为单通道模式（只显示一个通道的图形：1通道、2通道、