根据labview的虚拟示波器设计
「基于LABVIEW的虚拟示波器设计—虚拟示波器」

「基于LABVIEW的虚拟示波器设计—虚拟示波器」虚拟示波器是一种通过计算机软件来模拟传统示波器的工作原理和功能的设备。
它可以用于信号的检测和分析,具有方便、灵活、实时性强等优点。
本文将介绍基于LABVIEW的虚拟示波器设计。
LABVIEW是由美国国家仪器公司(National Instruments)开发的一种基于图形化编程的开发环境。
它可以实现快速的数据采集和处理,适用于各种工程应用。
借助LABVIEW的强大功能,我们可以设计出一个功能完善的虚拟示波器。
首先,我们需要从外部设备中获取信号。
LABVIEW支持多种类型的数据采集设备,如数据采集卡、传感器等。
我们可以通过连接这些设备,将信号输入到LABVIEW中。
LABVIEW提供了丰富的数据采集和处理函数,能够方便地获取并处理输入信号。
接着,我们需要设计一个用户界面,用于显示信号和调节示波器的各个参数。
LABVIEW中提供了多种界面控件,如图表、调节器等。
我们可以根据需要,在用户界面中添加这些控件,并设置相应的属性。
通过LABVIEW的可视化编程方式,我们可以直观地完成用户界面的设计。
在信号显示方面,虚拟示波器需要能够实时地显示输入信号的波形。
LABVIEW提供了图表控件,可以用于显示波形图。
我们可以将获取到的信号数据传递给图表控件,然后设置相应的显示参数,如坐标轴范围、背景颜色等。
这样,用户就能够清晰地看到输入信号的变化。
除了实时显示信号波形外,虚拟示波器还应具备其他功能,如调节触发电平、选择触发方式等。
LABVIEW中提供了丰富的函数库,可以方便地实现这些功能。
我们可以通过在用户界面中添加调节器、开关等控件,并将其与相应的函数进行关联,从而实现示波器的各个参数的调节。
总之,基于LABVIEW的虚拟示波器设计具有很大的灵活性和可扩展性。
我们可以根据需求进行定制,实现更多功能,如频谱分析、数据存储等。
同时,LABVIEW提供了强大的数据处理和可视化功能,能够让我们更加方便地进行数据分析和结果展示。
基于LabVIEW的双通道虚拟示波器设计

Value Engineering0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。
虚拟仪器就是在通用计算机上使用相应软件创建测试仪器,实现“软件即仪器”[1]。
在虚拟仪器系统中,软件是仪器的关键,硬件是为了解决信号的输入输出。
用户可通过修改软件实现仪器功能的改变。
虚拟仪器技术可以将许多信号处理方法应用于测量中,彻底打破了传统仪器的框架[2]。
用户可根据自身需求设计个性化仪器系统,以满足多样性需求。
虚拟示波器是虚拟仪器技术的一种典型应用,它首先将现场信号经放大调理后,再通过数据采集卡将其数据传输到计算机,并借助LabVIEW 软件模拟示波器的操作面板,实现信号采集、分析处理、显示输出及网络远程监控等功能[3-4]。
显然,虚拟示波器是一种非常个性化的测量仪器,它完全可根据某些特定的需要实现其功能。
本文基于LabVIEW 开发平台,开发了多功能虚拟示波器,实现并扩展了传统示波器的功能。
由于引入微处理器,虚拟示波器具有较高的测量准确度和较强的数字化处理能力。
此外,通过修改程序代码可以自定义其他功能,开发出不同功能的虚拟示波器。
1虚拟示波器前面板设计前面板主要包括波形显示、测量、选择和变换区域。
对于通道选择区域,用户可以根据自己的需要,通过选项卡实现对CH 1通道与CH 2通道的选择,从而实现输入信号的参数设置。
实验中,有不同频率与幅值的正弦波,三角波等波形供以选择,这有利于观察不同输入信号下的实验结果。
针对波形变换区域,我们设置了“Double ”和“Add ”选项,以丰富示波器的功能。
测试中,我们可以实现双通道波形同时显示以及不同波形的叠加。
在输入方式模块,设置了“AC ”、“DC ”和“GND ”三种输入耦合方式选择,以完善示波器波形的显示功能[5]。
除此之外,前面板上还提供了针对交流信号几种常用电参数的测量模块,可直接读出所测波形的峰峰值、有效值等多个参数。
(完整版)基于LabVIEW的虚拟示波器的设计毕业设计

毕业论文(设计)课题基于LABVIEW虚拟示波器的设计学生袁敏院部电气工程学院专业班级11电子信息工程(2)班指导教师陶沙二○一五年五月目录插图清单....................................................................................................................................摘要....................................................................................................... 错误!未定义书Abstract .....................................................................................................................................第一章绪论................................................................................................. 错误!未定义书1.1虚拟仪器的起源和结构 ............................................................... 错误!未定义书1.2虚拟仪器技术的四大优势 ........................................................... 错误!未定义书1.3虚拟仪器的现状及发展方向 ....................................................... 错误!未定义书1.4本论文的主要工作 ....................................................................... 错误!未定义书第二章LabVIEW ....................................................................................... 错误!未定义书2.1LabVIEW的概念.......................................................................... 错误!未定义书2.1.1 LabVIEW创建虚拟仪器 ................................................... 错误!未定义书2.2 labview的模板 ............................................................................. 错误!未定义书2.2.1工具选板 ........................................................................... 错误!未定义书2.2.2控件选板(Control Palette) ..................................... 错误!未定义书2.2.3函数选板(Functions Palette) ..................................... 错误!未定义书第三章系统硬件设计 ................................................................................ 错误!未定义书3.1数据采集与仪器控制 ................................................................... 错误!未定义书3.2虚拟仪器.....................................................................................................................3.2.1选择合适的总线 ............................................................................................第四章虚拟示波器软件设计 .................................................................................................4.1系统总体构成 ............................................................................................................4.2滤波器模块..................................................................................................................4.3存储与回放模块 ........................................................................................................4.4频谱分析模块..............................................................................................................4.5参数测量模块 ............................................................................................................第五章虚拟示波器的调试 .....................................................................................................5.1波形显示.....................................................................................................................5.2频谱分析.....................................................................................................................5.3参数测量.....................................................................................................................第六章结论和展望..................................................................................................................参考文献....................................................................................................................................致谢:........................................................................................................................................插图清单图2-1 工具图 .............................................................................................. 错误!未定义书图2-2 工具选板的功能图 ......................................................................... 错误!未定义书图2-3 新式功能选板图 .............................................................................. 错误!未定义书图2-4 控件各个子模板图 .......................................................................... 错误!未定义书图2-5 函数选板框图 .................................................................................. 错误!未定义书图2-6 编程的功能框图 .............................................................................. 错误!未定义书图3-1 传感器图 .......................................................................................................................图3-2 选择合适仪器图 ...........................................................................................................图4-1 系统总体流程图 ...........................................................................................................图4-2 系统总体前面板 ...........................................................................................................图4-3 系统总体程序框图 .......................................................................................................图4-4 滤波器前面板 ...............................................................................................................图4-5 滤波器程序框图 ...........................................................................................................图4-6 存储和回放模块前面板 ...............................................................................................图4-7a 存储和回放模块程序框图 .........................................................................................图4-7a 存储和回放模块程序框图 .........................................................................................图4-8 频谱分析模块程序框图 ...............................................................................................图4-9 频谱分析模块前面板 ...................................................................................................图4-10 参数模块前面板 .........................................................................................................图4-10 参数测量程序框图 .....................................................................................................图5-1 波形显示结果 ...............................................................................................................图5-2 频谱分析结果显示 .......................................................................................................图5-3 均方根分析结果 ...........................................................................................................图5-4 相位分析 .......................................................................................................................图5-5 全局结果的分析 ...........................................................................................................基于LabVIEW的虚拟示波器的设计摘要由于实验室大多驱动仪器硬件大多都是国外进口,不但前期的花费大,而且后期的维护、升级的使用也会花费大量的人力财力。
基于LABVIEW的虚拟示波器设计

基于LABVIEW的虚拟示波器设计虚拟仪器是一种使用软件模拟实际仪器功能的工具。
在近年来,随着计算机技术的快速发展,虚拟仪器在各种测量和控制领域的应用越来越广泛。
针对示波器这一重要的测试仪器,本文将介绍如何使用LABVIEW软件设计一个基于LABVIEW的虚拟示波器。
LABVIEW是一款由National Instruments公司开发的图形化编程环境,用于进行数据采集、仪器控制和数据分析等工作。
通过使用LABVIEW,可以轻松地实现各种虚拟仪器的设计和开发。
虚拟示波器是一种具有示波器功能的软件程序,通过采集和显示信号波形,用于检测和分析电路中的信号。
在进行虚拟示波器设计时,需要考虑以下几个关键因素:1. 数据采集:虚拟示波器需要能够采集外部信号并进行处理。
可以使用LABVIEW提供的数据采集模块,例如DAQmx模块,来实现数据的采集和处理功能。
2. 数据显示:虚拟示波器需要能够将采集到的数据以波形的形式显示出来。
LABVIEW提供了丰富的图形化控件,可以轻松实现波形显示功能。
通过使用Waveform Chart或Graph控件,可以将采集到的数据实时显示。
3. 触发功能:示波器通常具有触发功能,用于稳定地观察特定事件。
在虚拟示波器设计中,可以利用LABVIEW提供的Trigger模块来实现触发功能。
通过设定触发条件,可以实现稳定的波形观察。
4.配置选项:虚拟示波器需要提供一些常用的配置选项,例如时间和电压的刻度设置,波形颜色和线型的选择等。
可以使用LABVIEW提供的控件,例如数字输入框和下拉菜单,来实现这些配置选项。
基于以上几个关键因素,下面我们将详细介绍基于LABVIEW的虚拟示波器设计的具体步骤:步骤1:设置数据采集通道。
通过使用DAQmx模块,选择需要采集的数据通道,例如模拟输入通道或数字输入通道。
步骤2:创建界面。
使用LABVIEW的图形化工具,创建一个用户界面,包括波形显示区、触发设置区和配置选项区。
基于LabVIEW的虚拟示波器的设计

基于Lab V IEW的虚拟示波器的设计穆加艳(南京船舶雷达研究所,南京210003)摘 要:介绍了LabV I E W在仪器控制以及数据采集方面的应用。
采用LabV I E W可以轻松组建仪器测控系统并在计算机上构造自己的仪器界面。
在LabV I E W环境下利用V ISA方法对示波器进行二次开发,通过计算机增强传统仪器的功能。
所开发的软件系统具有2路通道,能够实现数据采集、波形显示、数据保存、频谱分析和波形参数测量等功能。
关键词:LabV I E W;仪器控制;数据采集;V I SA中图分类号:TP311.52 文献标识码:A 文章编号:1009-0401(2011)01-0065-04 The desi gn of a LabV IE W based v irtual oscilloscopeM U J i a yan(Nanjing M arine Radar Institute,N anjing210003)Abst ract:The applicati o ns of the LabV I E W in the instrum ent control and the DAQ are introduced. The m easure m ent and contro l syste m of the i n str um en ts can be easily constructed through the LabV I E W to create t h e ind i v i d ua l instrum ent interfaces on t h e co m puters.The secondary deve l o p m ent of t h e osc illoscope is perfor m ed through the V I SA under the LabV I E W,and the f u nctions of the conventional instrum ents are enhanced through the co m puters.The t w o channe l soft w are syste m developed can i m ple m ent the functions such as the DAQ,w avefor m disp lay,data storage,spectr um analysis,and m easure m ent ofw avefor m para m eters.K eyw ords:LabV I E W;i n stru m ent contro;l DAQ;V I SA1 引 言近年来,随着计算机及其软件的飞速发展,计算机和仪器之间的密切结合成为目前仪器发展的一个重要方向。
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)。
基于LabVIEW的多功能虚拟示波器的设计与实现

De i n n i p e e a i n fm u tf c i na i t a s il s o s g a d m l m nt to o liun to lv r u lo c lo c pe
mo ua e in to g .t a ai u cinsmi r oc mmo si oc p ,n h a me, a o d lrd sg h u h I h sb scfn t i l o o at no cl so e a d tesmet l i ih ss me t
me t u h a i a a u e n , i n lo e a in, le n r c si g a d  ̄e u n y s e tum n l ss i r s s c s sg lme s r me t sg a p r t n o f t r g p o e sn n i i q e c p cr a ay i. Th e to e v ru s ils o e s o d t e s se o r to sr la l n h e o ma c sg o e t s ft it a o clo c p h we h y tm pe ai n wa eib e a d t e p r r n e wa o d, h l f whih c u d me tte r q ie n fl b r t r n c e tfc r s a c c o l e h e u r me to a o ao y a d s in i e e r h. i Ke r s: b EW ; i ua s ils o e; i n lme s r me t y wo d La VI vr lo c l c p sg a a u e n t o
基于LabVIEW的虚拟信号发生器和示波器设计

( D e p a r t n m n t o f Ge n e r a l C o u r s e s ,A c a d e m y o f M i l i t a r y T r a n s p o r t a t i o n ,T i a n j i n 3 0 0 1 6 1 ,C h i n a )
虚拟仪 器是 基于计 算机 的仪器 ,它 的实质 是一
形 化编 程 G 语 言 。G 语 言 产 生 的是 框 图 的 形 式 , 它 采用简 单 的连 线方 法将各 种功 能 图标 的功 能连接
个 完 整 的计 算机 测试 系统 。首先 ,利 用 I / O接 口设
备可 以完成 被测信 号 的数据 采集 、整形 、调理 、 A / D转换 等 ;其 次 ,它 可 以 利 用 计 算 机 本 身 强 大
的计算 功能 来完 成信号 的运算 、分 析 、处 理 、存 储
等 ;最后 ,它利 用计算 机显 示器 的显示 功能来 模拟
实 际仪器 的 操作 面 板 ,可 以 以 图形 图表 、指 示 灯 、
起来 实 现 任 务 。L a b V I E W 拥 有 一 个 能 完 成 任 何 编 程 任务 的 庞 大 函数 库 ,有 丰 富 的 图形 生 成 界 面模 板 ,能进 行数据 采集 、分 析 、存储 等功 能 ,并提供
Ab s t r a c t :Ai mi n g a t t he i n s u f f i c i e n t c o n t r o l o f ba s i c a pp a r a t u s f o r mi l i t a r y s t u d e n t s ’c h a r a c t e r i s t i c, t h i s p a pe r i n t r o du c e d a d e s i g n e x —
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可以把局布变量删除或者把按钮的操作设置为“释放时转换”。
四、心得体会及建议
显示格式:
分度调节:
水平分度调节文本标签设置:垂直分度调节文本标签设置:
停止按扭属性:
操作设置:
对各控件进行布局得到示波器前面板:
3、程序框图设计
(1)触发源功能块:
触发源功能块的作用主要是利用触发源开关的选择和通道选择开关完成对示波器显示波形的触发源的选择,如下图:
源开关作为条件结构的选择项,当源开关处于“通道触发”时为真,此时斜率调节和电平调节可用。当源开关处于“外部触发”时为假,此时斜率调节和电平调节不可用。
(3)“触发”子VI的创建:
触发子VI能够根据触发源的不同,对输入的信号进行选择后输出。创建后的触发子VI的前面板如下图:
在前面板添加“电平”数值输入控件,“斜率”和“源”选择开关,输入信号“波形1输入”和“波形2 输入”以及输出波形“波形1输出”和“波形2输出”。
程序框图如下图,图中主要功能是通过“源”选择开关对分支选择结构进行选择。若触发源是通道触发,即内触发,那么输入的信号经过“斜率”子VI产生信号的序号“索引”,通过“数组子集”函数返回从“索引”开始的长度为1000个点的一段信号,并将这段信号作为输出信号通过“触发”子VI输出。如果触发源是外部触发,那么此时直接将输入“触发”子VI的两路信号作为输出信号输出。
(6)水平分度调节处理功能块
程序框图如下所示
(7)垂直分度调节处理功能块
程序如下图所示:
(8)程序输入输出程序块
程序框图如下图所示:
(9) 对以上模块进行合理组织得到示波器程序框图如下图:
4、程序调试出现的问题及解决方法
(1)在设计触发.vi时,把波形2(方波)输入到电平.vi中,在导致运行时调节电平旋扭时波形无变化。通过高亮运行电平.vi发现,输入的波形不能是方波,这是程序设计的问题。把波形1即正弦波输入,即可解决问题。
设计报告
题目:基于labview的虚拟示波器设计
学生姓名:学号:
报告日期:2013,6,26
成绩:评定老师:
XX大学光电工程学院
一、设计目的:
综合实用Labview知识,在本设计中使用了层叠式顺序结构、分支结构、循环结构等编程逻辑结构以及常见的数据结构,如簇、捆绑成簇等数据处理结构;同时还用到了波形生成控件VI、逻辑控件VI、数值控件VI等多个控件。此外还创建了多个子VI,可以更好地掌握Labview编程的方法和技术。
二、设计要求:
能够实现比较简单的双通道示波器功能,主要功能包括:输出波形显示(单通道输出波形显示或两通道输出波形同时显示);选择触发器极性(通道B触发、外触发EXT、正负极性触发等)并能设置触发电位;能进行水平分度和垂直分度的调节。
三、设计步骤:
1、程序主要功能模块:
该设计主要功能模块有:触发功能块、通道选择功能块、水平分度调节功能块、垂直分度调节功能块和波形显示功能块。
功能模块结构图:
主程序流程图:
通道触发
外部触发
否
是
2பைடு நூலகம்示波器前面板设计:
(1)示波器图形控件:
在前面板中选择波形图控件:
格式与精度设置:
标尺设置:
(2)其他主要控件:
通道选择:
前面板中选择垂直指针滑动杆控件:
属性设置:
标尺设置:文本标签设置:
电平调节旋扭:
在前面板中选择旋扭控件:
数据输入设置:标尺设置:
(4)触发电平“电平”子VI的创建
电平.vi的主要功能是根据输入的信号,与触发电平的数值进行比较后输出产生触发的数组的序号“索引”。电平.vi的前面板如下图所示。在该前面板上有输入矩阵、输入触发电平以及触发极性斜率。
电平.vi的程序框图如下:
(5)通道选择功能的设计
通道选择功能可以实现在示波器波形图上显示不同通道的波形,可以实现两路信号同时显示以及两个通道单独显示。实现的程序框图如下图所示:
功能的禁用与开启通过相应控件的属性节点控制,属性节点禁用属性功能表如下:
(2)通道输入信号的生成和选择
创建“通道”子VI如下图:
前面板:
程序框图:
上图程序分别为:通道A、通道B生成波形和通过两路通道同时产生波形。在这几个程序框图中,都需要通过波形生成函数生成所需的信号,各自通过均匀白噪声函数加入不同幅度的白噪声后生成所需的信号。通过不同的信号选择块后输入到“触发”子VI后产生所需的波形输出。所用到的正弦和方波信号生成函数的位置如下图: