基于虚拟仪器的扫频仪的设计与实现new

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1、万方数据电子测量技术ELEC丁RONlCMEASUREMENTTECHNOLOGy第30卷第9期2007年9月基于虚拟仪器的扫频仪的设计与实现刘旺锁吉顺祥陈冬(海军工程大学武汉d30033)摘要：本文阐述了基于虚拟仪器技术实现网络频率特性测试的几种方法，并以多步法为基础介绍用于测试电路板频率特性的扫频仪的开发。文中主要介绍了诙扫频仪的具体设计方法、工作流程，并以模块化仪器硬件PxI_5412和PX卜6132作为硬件基础，在虚拟仪器开发环境L丑b删7下进行程序的开发。最后结合一个测试实例证明，基于虚拟仪器开发的扫频仪可充分利用系统的模块化

2、仪器硬件资源，实现对滤波功能的电路板的频率特性测试，增强r整个测试系统的测试功能和满足了不同的测试需要，且测试结果准确可靠。关键词：频响特性；I抽ⅥEw；扫频仪中图分类号：TP273．5文献标识码：AApplicatioⅡoffonIluIanodeinthemeasurementoffrequencycharacteristicLiuWangsuoJiShun)a8ngChenD∞g(NavalUnlv．ofEn百neenng，wuhan430033)Abstr删：Somemethodsontestir垲networkfrequer坨

3、rcharactcrlsticbasedonvirtuaIinstrumentlsIntroduced．AsweptinstrLjme址designincludjngconcretetechnicalsollltion，workflowfortestillgfrequencych珀cter穗ticonthecnuitb08rdonthehslsofmult卜st(·pisdevelopedaswdl．modularizedinstrumentPX卜5412和PX卜6132arechosenasthehardwar(basiswhileL

4、abⅥEw7isthesoftwareplatforapplicatlonprogramdevc】。ping．．TestresultsindicatesthathardwarercsourcescangetfuIIusebythissweptinstnJment．ItiscapabIeofaccuratefrequencycha豫cterlsticn砣asureⅡ1entf。rcircuitwithfllterfuncti。n，soitenhallcesthenlcasurementabllltyandfulfilleddifferen

5、tmeasurerncntneedswithpreciseandreliableresul乜K州or出：frequencyrc8ponsecharacterIstic；T抽唧；sweptinstrumcnt0引言使用传统仪器测试网络(电路)频率特性的方法是使用信号发生器，产生所需频率的正弦信号作为激励加到被测网络的输入端，然后使用示波器对输出进行测试，记录不同频率下的输出信号幅值，最后描绘出幅频特性图。采用这种方法测试的弊端是测试人员需要记录大量数据，且受人为因素影响较大，测试结果误差较大。在虚拟仪器技术环境下，扫频所需的激励信号在计算

6、机中以软件方法产生且频率准确，网络(电路)响应信号由采集卡采集送到计算机后，通过计算机强大的数值计算和数据处理能力对采集到的信号进行分析处理，可以很方便地得到被测网络(电路)的幅频特性．这是传统仪器难以独立完成的。在虚拟仪器环境下测量网络(电路)频率特性的方法主要有以下4种；(1)多步法；(2)使用正弦波组合的单步法；(3)使用Chirp信号的单步法；(4)使用随机信号的单步法。这4种方法各有利弊，详见文献[3]。·78·l基于虚拟仪器的扫频仪设计在开发某电路板自动测试系统的过程中，由于需要检测部分用于对信号进行带通滤波的电路板，所以基

7、于多步法开发了检测该类型电路板的扫频仪用户程序。扫频仪是～种与手工测量原理最接近的方法，换句话说，该方法将通常用的手工方法自动化，该法义称多步法，其测量原理的流程图如图l所示。1．1硬件组成罔l扫频仪程序流程图扫频仪的构建主要基于PxI-5412任意波形发生器和PⅪ一6132数据采集卡。万方数据刘旺锁等：基于虚拟仪器的扫频仪的设计与实现第9期Pxl-j412任意波形发生器是一个具有14位分辨率、表起始频率、结束频率、频率点、For循环的中间变量、looMs／s采样率和高达64MB板上存储器的1插槽Pxl循环次数。模块，该模块可以产生足够

8、精度的电路板测试激励信号。(3)激励信号的产生。由PxI_5412产生所需频率的信基于hbⅥEw开发平台，利用NI公司提供的设备驱动程号、频率由卜一步的R确定。存信号发生时，信号的幅值序NI—F(；EN，它