基于虚拟仪器电压表设计

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1、目录1.设计要求12.设计原理及思路12.1设计原理12.2设计思路12.2.1前而板的设计22.2.2流程图的设计33.设计原理44.设计内容44.1虚拟信号发生器的实现44.2数据处理部分54.3开关部分64.4.整体设计流程图65.实验结果76.问题及解决方案77.参考文献88.心得体会8附录：课程设计成绩评定表错误!未定义书签。1.设计要求1）掌握电压表的基本原理和方法；2）基于LabView设计甩压表并实现3）能显示波形和峰值、有效值、平均值、频率等参数4）待测信号由软件产生，可提供各种信号。5

2、）界面友好，易于操作，实现最基木的功能。2.设计原理及思路2.1设计原理电压是电路中常用的电信号，通过电压测量，利用基木公式可以导出其他的参数。因此，电压测量是其他许多电参数和非电参数量的基础。测量电压相当普及的一种测量仪表就是电压表，但常用的是模拟电压表。模拟电压表根据检波方式的不同。分为峰值电压表、均值电压表和平均值电压表，它们都各自做成独立的仪表。这样，使用模拟电压表进行交流电压测量时，必须根据测量要求选择仪表。另外，多数电压表的表头是按正弦交流有效值刻度的，而测量非正弦波时，必须经过换算才能得到正

3、确的测量结果，从而给实际工作带来不便。采用虚拟电压表，可将表征交流电压特征的峰值、平均值和有效值集屮显示在一块而板上，测量时可根据波形在而板上选择仪表，用户仅通过而板指示值就能对测量结果进行分析比较，大大简化了测量步骤。2.2设计思路2.2.1前面板的设计前面板模拟真实电压表的前面板，用于设置输入数值和观察输出量。由于虚拟面板直接面向用户，是虚拟电压表控制软件的核心。设计这部分时，主要考虑界面美观、操作简洁，用户能通过面板上的各种按钮、开关等控件来控制虚拟电压表进行测量工作。根据传统电压表面板控件的功能，

4、利用LabVIEW中的控制模板，分别在设计面板上放入模拟实际电压表控件的数据输入控件、显示器、数据输出控件、开关、选择器，显示器用于显示输入的信号波形;数据输入控件主耍用于输入被测信号的信号频率、采样频率、采样数、振幅和和位;数据输出控件则用于输出被测信号经过处理后得到的峰值、平均值和有效值及标准频率的有效显示。打开LabVIEW前面板的编辑窗U,点击鼠标右键，显示控制模板，选择图形一波形图，作为电压表的显示器。在显示器模板上点击鼠标右键，对其进行属性设置，例如根据示波器的频率与幅度值的变化，利用工具模板

5、中的文字工具，对示波器横（时间）、纵（幅度）坐标的刻度进行重新设置。用Graph控件设计的示波器是完全同步的，且波形稳定。选择控件一＞数值一＞数值输入控件/数值显示控件，作为电压表参数设置中输入和测试结果的数据显示。选择控件一＞下拉列表与枚挙-＞菜单下拉列表，放置对输入波形选择开关，在下拉列表中单击鼠标右键，选择“编辑项”对其进行编辑。“电源开关”控件选择经典—经典布尔—方形按钮，当按T开关时，虚拟电压表幵始运行，同时电源开关的指示灯亮。同样，当弹起开关时，虚拟电压表停止运行。波形显示I波形囝数据显示

6、-

7、6曲线06-4-O-20-2频率10直流5.204172O..46O.8O.正嗶嗶值*9.25729有效值^3.27345正峰4.62865唣值4.63阁1.前而板-显示界而图2.模拟信号生成2.2.2流程图的设计每一个前面板都对应一个流程图程序。前面板的设计完成后，可对流程图程序进行设计。打开LabVIEW设计环境中的窗口一显示程序框图，进入流程图编辑窗口，与前面板各控件对应的端门图标自动出现在流程图编辑窗门屮。利用LabVIEW屮的功能模块，根据虚拟示波器前面板各控件的作用和联系，虚拟示波器运作后数据

8、流的控制，分别在流程图设计面板中放置各个功能模块，合理摆放后，在用连线工具依次连接，以实现虚拟示波器的功能。数据流的编辑主要是对端U图标的连接。用连线工具进行连线时，如果端口闪烁，说明相连的数据类型匹配，否则不能连接.1.设计原理电压是电路中常用的电信号，通过电压测量，利用基本公式可以导出其他的参数。因此，电压测量是其他许多电参数和非电参数量的基础。测量电压相当普及的一种测量仪表就是电压表，但常用的是模拟电压表。模拟电压表根据检波方式的不同。分为峰值电压表、均值电压表和平均值电压表，它们都各自做成独立的仪

9、表。这样，使用模拟电压表进行交流电压测量时，必须根据测量要求选择仪表。另外，多数电压表的表头是按正弦交流有效值刻度的，而测量非正弦波时，必须经过换算才能得到正确的测量结果，从而给实际工作带来不便。采用虚拟电压表，可将表征交流电压特征的峰值、平均值和有效值集中显示在一块面板上，测量时可根据波形在面板上选择仪表，用户仅通过面板指示值就能对测量结果进行分析比较，大大简化丫测量步骤。2.设计内容4.1虚拟信号发生器的实现由于虚拟电压表