内容发布更新时间 : 2024/4/28 4:15:51星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

基于LabVIEW的虚拟仪器设计与开发毕业论文

目录

第一章 绪论 ............................................................................................................... - 1 -

1.1仪器的发展过程 .......................................................................................... - 1 - 1.2 虚拟仪器概述 ............................................................................................. - 1 - 1.3 虚拟仪器的种类与特点 ............................................................................. - 1 -

1.3.1 虚拟仪器的发展概况与种类......................................................... - 1 - 1.3.2 虚拟仪器的特点 ............................................................................. - 2 - 1.3.3 虚拟仪器与传统仪器的比较......................................................... - 3 - 1.4 虚拟仪器的构成 ......................................................................................... - 4 - 1.5 国内外虚拟仪器的现状与展望 ................................................................. - 5 - 1.6本文设计的内容及意义 .............................................................................. - 5 - 第二章 虚拟示波器设计方案 ................................................................................... - 6 -

2.1硬件及软件的选择 ....................................................................................... - 6 -

2.1.1软件的选择 ........................................................................................ - 6 - 2. 1. 2硬件的选择 ...................................................................................... - 7 - 2 .2软件设计方案 .............................................................................................. - 7 -

2.2.1虚拟示波器的软件结构 .................................................................... - 7 - 2. 2. 2仪器功能 .......................................................................................... - 7 -

第三章虚拟仪器集成开发环境 ................................................................................. - 9 -

3.1软件操作平台 ............................................................................................... - 9 - 3.2软件开发工具 ............................................................................................... - 9 - 3.3LabVIEW前台显示面板 .............................................................................. - 9 - 3.4 LabVIEW后台控制面板 ........................................................................... - 10 - 3.5 LabVIEW程序执行流程 ........................................................................... - 10 - 第四章仪器驱动 ....................................................................................................... - 11 -

4. 1仪器驱动的概念 ........................................................................................ - 11 - 4.2 LabVIEW平台上仪器驱动的方法 ........................................................... - 11 -

4.2.1 LabVIEW支持的DAQ产品的驱动 ............................................. - 11 - 4.2.2 LabVI EW支持的GPIB, VXI、标准串口I/O仪器的驱动 ........ - 12 - 4.2.3 LabVI EW不支持的数据采集卡的驱动 ....................................... - 12 - 4.3本章小结 ..................................................................................................... - 13 - 第五章数据采集 ....................................................................................................... - 14 -

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5.1概述 ............................................................................................................. - 14 -

5.1.1 DAQ基本概念 ............................................................................. - 14 - 5.1.2数据采集卡的基本性能指标.......................................................... - 14 - 5.2本文采用的采集卡 ..................................................................................... - 16 -

5.2.1多功能数据采集卡ART PCI-2300 .............................................. - 16 - 5.2.2系统测试流程 ................................................................................ - 16 - 5.2.3.多功能数据采集卡ART PCI-2300编程 .................................... - 16 - 5.3本章小结 .................................................................................................... - 16 - 第六章 虚拟示波器软面板及程序设计 ................................................................. - 17 -

6.1数据采集模块 ............................................................................................ - 17 - 6.2波形显示模块 ............................................................................................ - 17 -

6.2.1波形显示模块的功能及控件........................................................ - 17 - 6.2.2波形显示模块的一前面板及框图 ............................................... - 19 - 6.3参数测量及时间序例生成模块 ................................................................ - 19 -

6.3.1时间序例生成功能及功能节点 ................................................... - 19 - 6.3.2测量模块前面板及框图 ................................................................ - 20 - 6.4频谱分析模块 ............................................................................................ - 20 -

6.4.1分析模块功能及节点 .................................................................... - 20 - 6.4.2分析模块前面板及框图 ................................................................ - 21 - 6.5虚拟信号产生模块的设计 ........................................................................ - 21 - 6.6小结 ............................................................................................................ - 21 - 第七章 调试及实验结果 ......................................................................................... - 22 -

7.1虚拟示波仪的调试 .................................................................................... - 22 - 7.2实验结果 .................................................................................................... - 22 - 第八章 结论与展望 ................................................................................................. - 25 - 致谢 ........................................................................................................................... - 27 - 参考文献 ................................................................................................................... - 28 -

II

第一章 绪论

1.1仪器的发展过程

测量仪器发展至今，大体经历了四代发展历程，即模拟仪器、分立元件式仪器、数字化仪器和智能仪器。

第一代——模拟仪器。是以电磁感应基本定律为基础的指针式仪器。 第二代——分立元件式仪器。当20世纪50、 60年代产生了以电子管或晶体管电子电路为基础的第二代仪器。

第三代——数字化仪器。20世纪70年代，诞生了以集成电路芯片为基础的第三代仪器。这类仪器将模拟信号的测量转化为数字信号的测量，并以数字方式输出最终结果，适用于快速响应和较高准确度的测量。

第四代——智能仪器。这类仪器内置微处理器，既能进行自动测试，又具有一定的数据处理功能，可取代部分脑力劳动，习惯上称其为智能仪器。其缺点是它的功能块全部都以硬件(或固化的软件)的形式存在，缺乏灵活性。

由于电子技术、计算机技术和网络技术的高速发展及在测量技术与仪器领域中的应用，新理论、新方法、新领域及新仪器结构不断出现。电子测量仪器的功能和作用已发生质的变化，其中计算机处于核心地位，计算机软件技术和测试系统更紧密地结合成一个有机整体，导致仪器的结构、概念和设计观点等也发生突破性的变化。在上述背景下，出现了新的仪器概念—虚拟仪器。

1.2 虚拟仪器概述

所谓虚拟仪器(Virtual Instrument，简称VI)，即是将现有的计算机主流技术与革新的灵活易用的软件和高性能模块化硬件结合在一起，建立起功能强大又灵活易变的基于计算机的测试测量与控制系统。虚拟仪器是计算机技术和仪器技术深层次结合的产物，是计算机辅助测试(CAT)领域的一项重要技术，是计算机硬件资源、仪器与测控系统硬件资源和虚拟仪器软件资源三者有效的结合。

它强调在通用计算机平台的基础上，通过软件和软面板，把由厂家定义的传统仪器转变为由用户定义的、由计算机软件和几种模块组成的专用仪器。虚拟仪器的出现，彻底打破了传统仪器由厂家定义、用户无法改变的模式。

1.3 虚拟仪器的种类与特点

1.3.1 虚拟仪器的发展概况与种类

虚拟仪器的发展过程有两条线：

(I)适合大型高精度集成系统的GPIB--VXI-PXI总线方式。GPIB于1978年问世，VXL于1987年问世，PXI于1997年问世。

(2)适合于普及型的廉价系统，有广阔应用发展前景的PC插卡~并口式~串口USB方式。PC插卡式于80年代初问世，并行口方式于1995年问世，串口USB

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