基于labview的虚拟示波器的设计与实现12new

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1、万方数据电子测量技术第34卷第3期EI．ECTRONICM匣ASUREM[ENTTECHNOLOGY2009年3月一目i=；；===_●========；-E目自tjl=_-●_ll；；●

2、=___=====；；_l●基于LabVIEW的虚拟示波器的设计与实现集秋明田梦君(西北工业大学机电学院西安710072)摘要：虚拟仪器是当今仪器技术的发展热点，本文是在美国M公司开发的LabVIEW的软件平台上设计了多功能的虚拟示波器，此示波器主要由参数测量、频谱分析、加窗和波形显示等模块组成。与以往的虚拟示波器不同之处在于，所设计的仪器不仅具有实时采集、波形显示、测量参数等功能，并且增加了

3、存储、打印的功能，示波器的采样频率也在很大程度上进行改进，使其更加接近真实示波器显示的波形。关键词：示波器；虚拟仪器；数据采集中圈分类号：TP391．9文献标识码：ADesignandimplementationofvirtualoscilloscopebasedonLabVIEWLiangQiurrdngTianMengjun(CollegeofPropulsionandEnergy。Northw∞t锄PolyrechrdcMUniversity，Ⅺ’an710072)AbstractlVirtualInstrumentisthehotspotinthedevelopmento

4、finstrumenttechnology．Inthispaper，aMultifunctiormlVirtualOscilloscopeisdesignedandimplemented，andthemethodofinstrumentalprogrammingingraphprogramminglanguage“LabVIEW"isintroducedindetail．Thefunctionsandfeaturesoftheinstrumentincludebothwavdorrndisplay，store，printandmeasurementparameterdisplay

5、indigitaLKeywords,scilloscopejVirtualInstrumentdataacquisition0引育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‘1]。1虚拟示波器设计虚拟仪器由通用仪器硬件平台和应用软件两大部分构成。硬件平台完成被测信号调理与信号

6、采集，即获取被测信号。软件平台完成信号的前期处理以及参数测量、频谱分析等功能[2]。1．1虚拟仪器软件开发工具虚拟示波器软件设计采用的NI公司的虚拟仪器开发工具LabVIEW。使用LabVIEW开发平台编制的虚拟仪器程序Ⅵ包括3个部分：程序前面板、框图程序和图标／连接器[3]。程序前面板用于设置输入数值和观察输出量，生成模仿传统仪器的控制面板。每一个程序前面板都对·158·应着一段框图程序。框图程序用LabVIEW图形编程语言编写，类似传统程序的源代码。1．2虚拟示波器的软件结构本文的虚拟示波器的设计在功能上是参照双通道台式数字存储示波器的功能完成的。该示波器的主要功能包括，多通

7、道信号输入、通道控制、触发控制、波形显示、参数测量、频谱分析、加窗、快速希尔伯特变换等。主程序结构框图如图1所示。图1主程序结构框图1．3虚拟示波器前面板设计前面板用来提供用户与虚拟示波器的接口，通过一个友好的图形界面，模拟传统仪器操作，实现对虚拟仪器的控制，显示处理结果。文中设计的虚拟示波器前面板如图2所示。根据仪器的功能，在虚拟示波器前面板上设置实时波形显示窗口、数据采集配置、触发控制、通道选择、模万方数据梁秋明等：基于LabVIEW的虚拟示波器的设计与实现第3期式选择和数据处理等控制窗口[钉。与传统示波器相比，虚拟示波器利用LabVIEW强大的数据分析和文件处理功能对所选通

8、道采集的数据进行分析和保存。图2虚拟示波器前面板1．4虚拟示波器各个模块设计对于一台虚拟示波器来讲，所有模块中重要的模块有3个，分别是t通道选择模块、触发模块、采样模块。1．4．1通道选择模块通道选择模块主要是控制虚拟示波器采集卡的通道数，本设计的通道控制可以分为CHA，CHB，CHA&CHB。可以单独一个通道采集数据，也可以2个通道同时采集数据。该模块用了一个3帧数字Case结构。将A通道设置为O，B通道设置为1。首末通道号均显示为0时表示A通道选通，首末通道号均显示为1时表示