基于labview的虛擬示波器設計new

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1、第34卷第4期電子工程師Vol.34No.42008年4月ELECTRONICENGINEERApr.2008基于LabVIEW的虛擬示波器設計郭艷清,路向陽(中原工學院電子信息學院,河南省鄭州市450007)摘要:介紹一種基于LabVIEW的虛擬示波器設計方法,主要利用NI公司數(shù)據(jù)采集卡PCI-6014及LabVIEW應用開發(fā)環(huán)境,開發(fā)基于PCI總線的虛擬數(shù)字示波器。輸入信號通過BNC接頭從輸入端子進入數(shù)據(jù)采集卡進行數(shù)據(jù)采集,用NI公司提供的MeasurementAutomation進行簡單的設置,完成系統(tǒng)軟件

2、與數(shù)據(jù)采集卡之間的通信,采用模塊化設計思想編寫軟件。軟件總體包括程序控制、波形顯示、通道選擇、位置調(diào)整、觸發(fā)控制等模塊,最終實現(xiàn)開發(fā)一個能夠?qū)Χ喾N對象數(shù)據(jù)和控制參數(shù)進行設置、實時采集、處理、顯示的虛擬示波器。關(guān)鍵詞:LabVIEW;示波器;虛擬儀器;采集卡中圖分類號:TM935.37工具,因此,LabVIEW可以編出外觀和功能都與真實0引言儀表很相似的程序。虛擬儀器是一種基于計算機的自動化測試儀器系1虛擬示波器的方案設計統(tǒng)。虛擬儀器的突出優(yōu)點在于能夠與計算機技術(shù)結(jié)合,將計算機資源與儀器硬件,數(shù)字信號處理技術(shù)與不虛

3、擬示波器是虛擬儀器平臺測控系統(tǒng)輸出部分中同功能的軟件模塊結(jié)合,組成不同的儀器功能。用戶常用的電子測試儀器之一,是一種分析和比較信號的可根據(jù)測試的需要,自己設計所需要的儀器系統(tǒng),即利綜合性儀器,能在熒光屏上將電壓或電流以時間函數(shù)用數(shù)據(jù)采集卡及計算機外圍硬件進行信號的采集與檢的形式描繪出來,是電信號的時域測量和顯示儀器。測,然后用計算機所編的軟件來實現(xiàn)對信號的處理、計它的主要功能是精確復現(xiàn)作為時間函數(shù)的電壓波形,算和分析以及對測試結(jié)果進行顯示。顯示的波形用來確定數(shù)量的信息(如幅度、頻率),也波形分析是信號處理中重要的

4、分析手段。虛擬示可用來獲得其質(zhì)量的信息(如波形);還可用來比較兩波器的出現(xiàn)改變了原有示波器的整體設計思路,用軟個不同的波形,并測量它們的時間和相位關(guān)系。本文件代替了硬件。將傳統(tǒng)儀器由硬件實現(xiàn)的數(shù)據(jù)分析與介紹利用NI公司數(shù)據(jù)采集卡PCI26014及LabVIEW顯示功能,改由功能強大的計算機及其顯示器來完成,應用開發(fā)環(huán)境,開發(fā)基于PCI總線的虛擬示波器。使工程技術(shù)人員可以用一部筆記本電腦到現(xiàn)場就可輕本虛擬示波器的主要功能包括:3種通道信號輸松完成信號的采集、處理及頻譜分析和波形分析。入、觸發(fā)控制、通道控制、時基調(diào)整

5、控制、幅度調(diào)整控LabVIEW(實驗室虛擬儀器集成環(huán)境)是NI公司制、波形顯示、參數(shù)自動測量等?；拘阅苋缦?數(shù)據(jù)(美國國家儀器公司)的創(chuàng)新軟件產(chǎn)品,也是目前應用采樣速率為100KSPS(千次采樣每秒),分辨率為最廣、發(fā)展最快、功能最強的圖形化軟件集成開發(fā)環(huán)12bit;波形顯示模式為通道A或B或A&B;電壓參數(shù)境,可實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、儀器控制、過程監(jiān)控和自動測試測量為Vrms和Vpp;波形類型為雙蹤示波;通道選擇為等實驗室研究和工業(yè)自動化領域的實際任務。Lab2通道0或1。VIEW從基本的數(shù)學函數(shù)、字符串處理函數(shù)、數(shù)

6、據(jù)運算虛擬示波器主要由軟件控制完成信號的采集、處函數(shù)、文件I/O函數(shù)到高級分析庫,包括了信號處理、理和顯示。其功能結(jié)構(gòu)如圖1所示。最終能實現(xiàn)數(shù)據(jù)窗函數(shù)、濾波器設計、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、曲采集、處理、顯示等功能。線擬合等,涵蓋了儀器設計中幾乎所有需要的函數(shù)。LabVIEW的功能模塊包括數(shù)據(jù)采集、通用接口總線和儀表的實時控制、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)顯示以及數(shù)據(jù)的存儲。擁有大量數(shù)據(jù)采集和儀表控制的功能模塊和開發(fā)圖1示波器功能結(jié)構(gòu)收稿日期:2007211213;修回日期:2008201221?！?3··測控技術(shù)·電子工程

7、師2008年4月2虛擬示波器模塊的設計虛擬示波器由一塊基于PCI總線的多功能數(shù)據(jù)采集卡和相應的軟件組成,將它們安裝在一臺PC機上,采集卡選用NI公司的PCI26041,系統(tǒng)的軟件采用模塊化的思想編寫,每個功能的實現(xiàn)由一個模塊完成,然后由主控模塊調(diào)用各個子模塊,即可構(gòu)成一個功能強大的數(shù)字虛擬示波器。實際測量是輸入信號通過BNC接頭從輸入端子進入數(shù)據(jù)采集卡進行數(shù)據(jù)采集,同時用NI公司提供的MeasurementAutomation進行簡單的圖3時基調(diào)整和幅度調(diào)整代碼設置,便可完成系統(tǒng)軟件與數(shù)據(jù)采集卡之間的通信。坡觸發(fā)

8、和電平出發(fā)。軟件采用模塊化設計思想編寫,每個功能的實現(xiàn)由一將上述功能模塊依一定的邏輯組合,即可實現(xiàn)預個模塊完成,軟件總體上包括程序控制、波形顯示、通定的功能。道選擇、位置調(diào)整、觸發(fā)控制等模塊組成,最終能實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、調(diào)節(jié)、處理、顯示等功能。3系統(tǒng)調(diào)試程序控制模塊是虛擬雙蹤示波器軟件的主要部根據(jù)對虛擬示波器設計要求和設計思想,開發(fā)出分,完成提供本示波器的操作以及停止按鈕。在