发布时间 : 星期五 文章基于LabVIEW的虚拟示波器设计 - 论文更新完毕开始阅读
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）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,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,虚拟仪器已在超大规模集成电路测试、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,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。
关键字：LabVIEW，虚拟仪器，虚拟示波器
- I -
基于LabVIEW的虚拟示波器设计
Abstract
Virtual 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
- II -
基于LabVIEW的虚拟示波器设计
目录
摘 要 .........................................................................................................................................................I Abstract ................................................................................................................................................. 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 .......................................................................................................................... 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 .............................................................................................................. 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 ....................................................................................................... 8 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 .................................................................................................. 19 4.2 结论 ............................................................................................................................................. 20 第5章 总结与展望 .............................................................................................................................. 21 参考文献 ................................................................................................................................................ 22 致 谢 ...................................................................................................................................................... 23
- III -
基于LabVIEW的虚拟示波器设计
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。是现代计算机技术、通信技术和测量技术相结合的产物，是传统仪器概念的一次巨大变革，是仪器产业发展的一个重要方向。的出现使得人类的测试技术进入了一个新的发展纪元。虚仪器技术（NI）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。
虚拟仪器的“虚拟”二字主要包含一下两方面的含义：（1）虚拟仪器的面板是虚拟的；（2）虚拟仪器测量功能是通过对图形化软件流程图的编程来实现的。
1.2虚拟仪器的构成和特点
构成：
1.虚拟仪器的硬件构成
虚拟仪器的硬件系统一般分为计算机硬件平台和测控功能硬件。计算机硬件平台可以是各种类型的计算机，如台式计算机、便携式计算机、工作站、嵌入式计算机等。它管理着虚拟仪器的软件资源，是虚拟仪器的硬件基础。因此，计算机技术在显示、存储能力、处理器性能、网络、总线标准等方面的发展，导致了虚拟仪器系统的快速发展。
2.虚拟仪器的软件构成
测试软件是虚拟仪器的主心骨。NI公司在提出虚拟仪器概念并推出第一批实用成果时，就用软件就是仪器来表达虚拟仪器的特征，强调软件在虚拟仪器中的重要位置。NI公司从一开始就推出丰富而又简洁的虚拟仪器开发软件。还可以根据不同的测试任务，在虚拟仪器开发软件的提示下编制不同的测试软件，来实现当代科学技术复杂的测试任务。
特点： 1.性能高
虚拟仪器技术是在PC技术的基础上发展起来的，所以完全\继承\了以现成即用的PC技术为主导的最新商业技术的优点，包括功能超卓的处理器和文件I/O，使您在数据高速导入磁盘的同时就能实时地进行复杂的分析。此外，不断
- 1 -