LabVIEW開發(fā)zui簡單的虛擬示波器LabVIEW開發(fā)zui簡單的虛擬示波器

先看一下虛擬示波器整體虛擬面板和程序框圖，我采用的都是zui基本的操作，沒有復(fù)雜的程序。

內(nèi)部信號發(fā)生器產(chǎn)生的信號源

內(nèi)部信號發(fā)生器的程序框圖

聲卡采集的信號

采集聲音程序框圖

聲音回放程序框圖

好，首先我們先看一下整體的流程圖：

程序流程圖

2.2.1數(shù)據(jù)采集模塊：

對于內(nèi)部信號源來說，功能主要是對A、B通道的波形進(jìn)行選擇，參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，包括頻率、幅值、還有一些噪聲的標(biāo)準(zhǔn)差、順序、均值的控制。波形包括有三角波、正弦波、方形波、鋸齒波、Gamma噪聲、高斯白噪聲、均勻白噪聲和泊松噪聲。對于外部信號源來說，功能主要是對采集到的聲音格式進(jìn)行配置，包括采樣率、通道數(shù)、每采樣比特數(shù)和每通道采樣數(shù)等參數(shù)。對系統(tǒng)所設(shè)置頻率越高說明質(zhì)量越好，但將使用更多資源并且受聲卡限制。每通道采樣數(shù)的值越大，產(chǎn)生的突波會越少，但會出現(xiàn)信號的延遲。

2.2.2波形顯示模塊

該部分設(shè)計可以實現(xiàn)A通道顯示，B通道顯示，A、B通道疊加顯示和測量游標(biāo)顯示位置的功能，可以分別對A、B通道顯示波形的偏移量（水平位置決定波形在水平位置的調(diào)節(jié)，垂直位置決定通道波形在垂直方向上的位置）進(jìn)行調(diào)節(jié)，對圖形的時基（水平方向上的比例因子）和幅值（垂直方向上的比例因子）進(jìn)行分別調(diào)節(jié)。幅值有6個調(diào)節(jié)范圍（1V/div、2V/div、3V/div、4V/div、5V/div、6V/div），時基有5個調(diào)節(jié)范圍（40ms/div、80ms/div、120ms/div、160ms/div、200ms/div），A、B通道偏移量有三個范圍（-5V~5V、-10V~10V、-15V~15V），該方法主要是通過波形控件的屬性節(jié)點來實現(xiàn)。

2.2.3濾波模塊

該設(shè)計不管是內(nèi)部信號源還是外部信號源都進(jìn)行濾波處理，包括Butterworth（巴特沃思）濾波器和Chebyshev（切比雪夫）濾波器。巴特沃思濾波器濾波器的一個重要特性是它的幅頻特性隨頻率單調(diào)下降，而且在過渡帶下降緩慢，在阻帶下降較快。在濾波器中，如果想提高阻帶衰減就必須增加濾波器的階數(shù)。但是，如果犧牲衰減的單調(diào)性，對于相同的濾波器階數(shù)，在阻帶可以得到更高衰減，這種逼近的一個典型例子是切比雪夫濾波器。通帶內(nèi)等波紋波動，通帶外單調(diào)下降，下降速度高于同階的巴特沃思濾波器。濾波可以消除噪聲信號。對于常見的測試系統(tǒng)，混入的一般為高頻噪聲，所以在測試系統(tǒng)中，一般采用低通濾波器，用于通過直流、低頻交流信號。交流信號通常需要抗混疊的低通濾波器，因為這樣的濾波器有一個陡峭的截止頻率，幾乎能夠*消除高頻干擾信號。

2.2.4參數(shù)測量模塊

參數(shù)測量模塊主要完成虛擬示波器的電壓參數(shù)、頻率和周期參數(shù)的測量和顯示。主要測量參數(shù)為：幅值和電平測量、平均直流-均方根測量和窗運(yùn)算（漢寧窗、漢明窗、高斯窗、指數(shù)窗）、zui高電圧、zui低電壓、平均電壓等。

2.2.5頻譜分析模塊

頻譜分析模塊完成頻域分析是利用快速傅立葉基本變換算法，將PC聲卡采集到的數(shù)據(jù)輸入，利用窗函數(shù)對整個采集到的信號中的一個片段進(jìn)行分析，然后在計算機(jī)內(nèi)做后續(xù)處理，分析出數(shù)據(jù)的幅值和相位及它們之間的相互關(guān)系。窗函數(shù)的主要目的是為了減少頻譜能量泄露，應(yīng)該采取不同的截取函數(shù)對采樣信號進(jìn)行截取。

要完成頻譜分析儀功能，可以通過兩種方式，即可通過離散傅里葉變換公式，調(diào)用虛擬儀器LabVIEW的公式節(jié)點完成，也可以將時域至頻域的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行信號變換，調(diào)用對應(yīng)的數(shù)字信號處理模塊進(jìn)行編程，完成信號的頻譜分析。

2.2.6觸發(fā)模塊

觸發(fā)控制包括電平、滯后和觸發(fā)斜率的配置，當(dāng)觸發(fā)發(fā)生時，觸發(fā)顯示燈會變成紅色。電平必須通過閥值在檢測觸發(fā)前的信號輸入。為了方便用戶更準(zhǔn)確的觀察觸發(fā)位置，將觸發(fā)位置在波形圖中進(jìn)行了跟蹤標(biāo)注，這樣用戶不但可以準(zhǔn)確的獲得波形某點的數(shù)據(jù)，同時能夠準(zhǔn)確觀察在某兩個點之間的時間差dt。如圖1所示。

圖1

2.2.7數(shù)據(jù)存儲和回放模塊

該模塊的主要功能是保存和加載系統(tǒng)的實時結(jié)果，以及寫入磁盤和讀取磁盤的功能。它存儲測量數(shù)據(jù)的相關(guān)信息，以滿足以后的查詢或統(tǒng)計分析的需要。信號被保存為Lvm格式（LabVIEW測量文件）。Lvm格式是一種特定格式，它的特點之一是信息非常全面，除了保存數(shù)據(jù)外，還保存數(shù)據(jù)生成的日期時間等信息。所需要的操作是將寫入的聲音文件存儲到當(dāng)前VI所在路徑，這樣做的目的是便于用戶查找文件，如圖2、3所示

圖2

圖3

大家*可以通過Labview中的實例完成自學(xué)，都是非常經(jīng)典的例子

    我們開業(yè)語言以LabVIEW為主，在硬件選型方面也積累了豐富的經(jīng)驗，同時我們也具備獨(dú)立的硬件開發(fā)及機(jī)械設(shè)計與加工能力，可以制作、加工非標(biāo)設(shè)備，滿足個性化的需求。"術(shù)業(yè)有專攻"，每個人都有自己zui擅長的領(lǐng)域。把這些工作交給我們，使您有精力做科研，這應(yīng)該是一個雙贏的局面。

服務(wù)領(lǐng)域涵蓋：

   LabVIEW 編程 開發(fā)

     LabVIEW作為圖形化編程語言，近幾年發(fā)展迅速，它具備開發(fā)快、可靠性高等特點，非常適合測控領(lǐng)域的應(yīng)用。在該領(lǐng)域我們已經(jīng)有十年的開發(fā)經(jīng)驗，合作用戶涉及科研、國防、外企、大中小型各類企業(yè)。服務(wù)領(lǐng)域遍布自動測控系統(tǒng)眾多領(lǐng)域，包括航空航天、汽車產(chǎn)品測試、工業(yè)自動化、故障診斷、圖像處理等。

   非標(biāo)設(shè)備研制

    在系統(tǒng)開發(fā)過程中，購買不到的配件、電路板等產(chǎn)品，我們也可以進(jìn)行研制開發(fā)，為您提供一站式的服務(wù)。

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為自動化測試提供完整的解決方案。我們從設(shè)備選擇、采購、安裝、調(diào)試、控制、到配套產(chǎn)品的研制，涵蓋您科研生產(chǎn)的全過程。讓您全身心的投入到核心工作中來，減輕您的工作壓力，提升工作效率。

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      王