由于LabVIEW的多效果虚拟的示波器设置
2013-03-04
示波器是生产实践和科学研究中应用十分广泛的电子测量仪器。目前常用的模拟示波器，外型笨重，功能单一；数字示波器虽然有一定的功能扩展，但价格昂贵，维护升级成本高，短时间内难以普及应用。随着计算机技术、信息处理技术和电子技术的发展，近年来，出现了一种基于计算机和软件的新型仪器——虚拟仪器。虚拟仪器以计算机为核心，功能由用户定义和设计，具有虚拟面板，其测试功能由测试软件实现。虚拟仪器的关键是用软件来实现硬件的功能，实现“软件即仪器”。本文应用虚拟仪器开发平台LabVIEW开发了一种多功能虚拟示波器，不仅扩展了示波器的分析和计算能力，而且降低了仪器的价格，增强了仪器的通用性，实现了波形显示、存储、打印和读取以及多个测量参数自动显示、相位差自动计算等功能。
1 系统硬件设计多功能虚拟示波器结构框图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采集，即获取被测信号。目前较常用的虚拟仪器系统是数据采集系统（PC-DAQ系统）、GPIB仪器测试系统、VXI仪器测试系统。1.1 仪器的结构框图 多功能虚拟示波器的结构框图如图1所示。仪器由调理电路、数据采集、计算机等部分组成。调理电路将被测信号调理成-5~5V输入信号，送数据采集卡，转换成为相应的数字信号，再由计算机进行相关分析、计算、输出处理，显示、打印、保存观测结果。
1.2 数据采集卡
国家自然科学基金（60272051）资助项目，湖南省杰出中青年专家基金（01JZY2101）资助项目多功能虚拟示波器采用美国国家仪器公司（NATIONAL INSTRUMENTS，简称NI）的数据采集卡PCI－6024E，它支持DMA方式和双缓冲区模式，保证了实时信号不间断采集与存储。这种数据采集卡支持单极性和双极性模拟信号输入，采样速率可达200kb/s，信号输入范围分别为－5～＋5V和-10V～10V。提供16路单端／8路差动模拟输入通道、2路独立的DA输出通道、8位24线的TTL型数字I／O、2个24位20MHz的定时计数器，
4个模拟输入范围等多种功能。该数据采集卡支持的操作系统有：Windows 2000/NT/XP/Me/9x、Linux等。使用的软件有LabVIEW、LabWindows/CVI等。这些功能使得用户不仅可以用该卡设计示波器，还可以使用该卡设计数字万用表、波形发生器、逻辑分析仪等，做到一卡多用，为系统的后续扩充保留余地。
1.3 多功能虚拟示波器功能设计多功能虚拟示波器的设计参考了传统示波器的功能，并结合虚拟仪器的特点与计算机强大的信息处理能力，在功能上进行了扩展，实现了波形显示、存储、打印和时域、频域参数自动测量、显示、查询以及相位差的自动计算功能。多功能虚拟示波器的主要技术指标：采样速率：200kb／s采样位数：12bits波形显示模式：双通道X-Y mode定位标尺：两个数据存储：硬盘或软盘2 仪器软件设计2.1 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
来源：示波器 //cafe-lamp-eye.com/
1 系统硬件设计多功能虚拟示波器结构框图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采集，即获取被测信号。目前较常用的虚拟仪器系统是数据采集系统（PC-DAQ系统）、GPIB仪器测试系统、VXI仪器测试系统。1.1 仪器的结构框图 多功能虚拟示波器的结构框图如图1所示。仪器由调理电路、数据采集、计算机等部分组成。调理电路将被测信号调理成-5~5V输入信号，送数据采集卡，转换成为相应的数字信号，再由计算机进行相关分析、计算、输出处理，显示、打印、保存观测结果。
1.2 数据采集卡
国家自然科学基金（60272051）资助项目，湖南省杰出中青年专家基金（01JZY2101）资助项目多功能虚拟示波器采用美国国家仪器公司（NATIONAL INSTRUMENTS，简称NI）的数据采集卡PCI－6024E，它支持DMA方式和双缓冲区模式，保证了实时信号不间断采集与存储。这种数据采集卡支持单极性和双极性模拟信号输入，采样速率可达200kb/s，信号输入范围分别为－5～＋5V和-10V～10V。提供16路单端／8路差动模拟输入通道、2路独立的DA输出通道、8位24线的TTL型数字I／O、2个24位20MHz的定时计数器，
4个模拟输入范围等多种功能。该数据采集卡支持的操作系统有：Windows 2000/NT/XP/Me/9x、Linux等。使用的软件有LabVIEW、LabWindows/CVI等。这些功能使得用户不仅可以用该卡设计示波器，还可以使用该卡设计数字万用表、波形发生器、逻辑分析仪等，做到一卡多用，为系统的后续扩充保留余地。
1.3 多功能虚拟示波器功能设计多功能虚拟示波器的设计参考了传统示波器的功能，并结合虚拟仪器的特点与计算机强大的信息处理能力，在功能上进行了扩展，实现了波形显示、存储、打印和时域、频域参数自动测量、显示、查询以及相位差的自动计算功能。多功能虚拟示波器的主要技术指标：采样速率：200kb／s采样位数：12bits波形显示模式：双通道X-Y mode定位标尺：两个数据存储：硬盘或软盘2 仪器软件设计2.1 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
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