基于LabVIEW双踪示波器设计
基于LabVIEW双踪示波器设计
工作性能稳定，测量精度高，且功能可以不断扩展，且不需要任何成本。示波器是在科学研究和工程设计中具有广泛应用的仪器。与传统的示波器相比，本研究设计的虚拟示波器主要具有以下优点：
①功能和性能指标可以扩展。
②操作面板简单清晰，初学者易掌握。
③具有强大的网络通信能力。
1 双踪示波器设计
1.1 设计要求
①通道选择，单通道A、B以及通道叠加。
②触发功能、极性选择功能。
③时基、水平以及幅度选择按钮。
1.2 前面板的设计
虚拟函数信号发生器的前面板设计。在前面板中，添加多种控件，例如布尔开关、波形图表、旋钮等，结果用实时波形图的方式显示。
①开关部分：添加“停止”按钮控件控制函数信号发生器的工作。
②幅度、时基和水平位置调节：添加3对旋钮以及数值显示控件，分别用来调节这3个参数。
③波形显示：添加波形图表以及输出控件，用于显示输出波形。
④通道选择：添加一个特垂直滑动杆，来控制通道A，通道B和通道A&B的选择。
⑤触发、极性控制：添加2个垂直滑动杆开关，用于控制触发和极性。双踪示波器前面板如图1所示。
1.3 虚拟双踪示波器的程序框图设计
①运用层叠式顺序结构，创建触发源、触发极性，触发电平节点，对这些对这些触发控创建一个disabled，将disabled附一个初值0，创建一个局部变量。
②示波器的触发功能可以在信号的正确点处同步水平扫描，这对表现清晰的信号特性非常重要。如果每一次扫描的起始都从信号的不同位置开始，那么屏幕上的图象会很混乱。触发的目的是保证信号波形稳定地显示，每次捕捉的起点都是相同的，将该点以后的波形稳定的显示出来。
③通道选择模块主要是控制虚拟示波器采集卡的通道数，通道控制可以分为A，B，A+B三种方式。可以单独对A或者B进行数据采集，也可以同时对A+B双通道进行数据采集。
④时基模块：主要功能是直接控制每次进入显示波形的点数来控制扫描频率。时基调整可以调节显示屏横坐标的分度值（5ms/div，10ms/div，20ms/div）。
⑤幅度模块：幅度调整可以调节显示屏纵坐标的分度值（0.5V/div，1v/div，2V/div）。双踪示波器的程序框图如图2所示。
2 程序调试
①通道A（注意触发，极性均为灰色，时基为20ms/div，幅值为2v/div），在设计通道仿真时，A通道产生的是加上噪声的方波如图3。
②通道B的运行结果，在设计通道仿真时，B通道产生的是加上噪声的正弦波如图4。
③通道A+B运行结果（注意水平的旋钮的位置）如图5。从测试结果看，所设计的双踪示波器满足双踪示波器的功能。
3 结束语
通过这次设计，我感觉到了LabVIEW强大的功能。与传统的硬件仪器设计相比，虚拟仪器的软件具有容易设计，功能强大，操作简易，易于实现等特点。虚拟仪器的功能是由使用者根据实际的需要通过软件来进行自定义设计，而不是事先由仪器厂商统一参数，这标志着软件在生活中的应用将会越来越普及，人们可以根据自己的需要来设计，这意味着对人们的生产生活带来方便。这将促使人们设计虚拟仪器的能力提高越来越快。
参考文献：
[1]黄松岭.虚拟仪器设计基础教程[M].清华大学出版社，2008.
[2]张琨英.双踪示波器的使用技巧[J].仪器仪表用户，2008（05）.
[3]邹用才.双踪示波器检修一例[N].电子报，2003-12-21（005）.
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基于LabVIEW的虚拟示波器设计
目录 1.设计要求 (1) 1.1主要功能模块 (1) 图1 功能结构框图 (1) 1.1.1 数据采集模块 (1) 1.1.2 波形显示模块 (1) 1.1.3 参数测量模块 (2) 1.1.4 频谱分析模块 (2) 1.1.5 数据存储和回放模块 (2) 1.2 主要控制结构 (2) 1.2.1 测量控制结构 (2) 1.2.2 自动调整扫描率控制结构 (2) 2.虚拟仪器设计方案 (3) 3.虚拟仪器设计步骤 (4) 3.1 DAQ数据采集模块： (5) 3.2 模拟采集模块 (6) 3.3 波形显示模块 (7) 3.4参数测量模块 (8) 3.4.1频谱分析模块 (10) 3.5 数据存储和回放模块 (12) 3.6 波形打印模块 (13) 3.7主要控制结构 (14) 3.7.1测量控制结构 (14) 3.7.2自动调整扫描率控制结构 (15) 4.总结 (16) 5.参考文献 (17) 6.附录： (18)
摘要 摘要：虚拟仪器是现代测量技术和计算机技术相结合的产物，标志着自动测试与电子测试仪器领域技术发展的一个崭新方向．随着信息技术和计算机技术的高速发展，数字信号处理作为一门新兴的学科，其重要性日益在各个领域的应用中体现出来。本文介绍了可以利用LabVIEW完成对信号的输入及获取、信号电压参数及时间频率参数的自动测量、信号的波形显示及存储回放和信号的频谱分析等功能。该示波器主要由数据采集DAQ（Data Acquisition）、接口总线、硬件驱动程序和虚拟数字示波器软件构成。 关键词：虚拟仪器LabVIEW 示波器 Abstract: Virtual instrument is the product of modern measurement technology and the combination of computer technology, marked a new direction of automatic test and electronic measurement instrument technology development. With the rapid development of information technology and computer technology, digital signal processing as a new subject, reflected the growing importance of application in the field of each. This paper introduces the LabVIEW can be used to complete the signal acquisition, signal input and parameters of voltage and time frequency parameter automatic measurement, signal waveform display and storage playback and signal spectrum analysis and other functions. The oscilloscope is composed of data acquisition DAQ (Data Acquisition), interface bus, hardware driver and virtual digital oscilloscope software. Keywords: The virtual instrument LabVIEW oscilloscope
虚拟双踪示波器设计报告
项目二：虚拟双踪示波器设计训练 学院名称： 专 业： 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 2012年9 月 JIANGSU TEACHERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 电子测量与虚拟仪器综合训练
目录 一、设计要求-----------------------------------------------------（3） 二、设计思路与预期功能--------------------------------------（3） 三、系统设计介绍-----------------------------------------------（4） 1.整体设计方案-------------------------------------------------（4） 2.设计步骤-------------------------------------------------------（5）（1）通道A、B的选择及波形发生----------------------------（5）（2）波形控制和调节部分--------------------------------------（6）（3）A、B两通道波形显示的程序框图设计-----------------（8） 四、测试与结果------------------------------------------------（10） 1. A通道（B通道）单独显示波形------------------------（10） 2. A、B两通道同时显示波形-----------------------------（11） 3. A、B两通道交替显示波形---------------------------（12） 4. A、B两通道断续显示波形---------------------------（13） 五、性能分析-------------------------------------------------------（14） 六、课设体会-------------------------------------------------------（14） 七、参考文献-------------------------------------------------------（15）
LabView虚拟示波器实验报告
虚拟仪器结课作业 班级：自动化10-2 学号：1067106235 姓名：范丽媛
摘要 虚拟仪器技术是现在计算机系统和仪器系统相结合的产物，是当今计算机辅助测试领域的一项重要技术。它推动着传统仪器朝着数字化，智能化，模块化，网络化的方向发展。 本文所设计出的虚拟仪器成本低、通用性强，在对采样频率要求不高的情况 下，可以用声卡取代数据采集卡进行采样，充分利用了价格低廉的声卡进行数据 采集。文章阐述了虚拟仪器的概组成及特点，重点介绍了采用图形化编程软件 LabVIEW设计虚拟示波器方法以及他的波形显示、参数显示等功能。 本文所设计的虚拟示波器经过测试可以对信号正确的采集和显示，达到了本 次虚拟示波器的设计要求。 关键词：LabVIEW、虚拟仪器、示波器
目录 摘要 (2) 设计题目：虚拟示波器 (4) 第1章虚拟仪器的概述 (4) 1.1虚拟仪器的概念 (4) 1.2虚拟仪器的构成 (4) 1.3虚拟仪器的优点 (6) 第2章虚拟示波器的原理 (7) 2．1 示波器的基本原理 (7) 2.2 实现过程 (7) 2.2.1前面板设计 (7) 2.2.2程序框图 (8) 2.2.3设计while循环 (8) 心得体会 (10)
设计题目：虚拟示波器 第1章虚拟仪器的概述 1.1虚拟仪器的概念 虚拟仪器是指通过应用程序将计算机、软件的功能模块和仪器硬件结合起来，用户可以通过友好的图形界面（通常叫做虚拟前面板，简称前面板）来操作这台计算机就像在操作自己定义、自己设计的一台个人仪器一样，从而完成对被测信号的采集、分析、判断、显示、数字存储等。虚拟仪器以透明的方式，通过软件对数据的分析处理、表达以及图形化用户接口，把计算机资源（如微处理器、显示器等）和仪器硬件（如A/D、D/A、数字I/O、定时器、信号调理等）的测试能力和控制能力结合起来。虚拟一起突破了传统仪器以硬件为主体的模式，实际上使用者是在操作具有测试软件的电子计算机进行测量，犹如操作一台虚设的电子仪器。 虚拟仪器技术的实质是充分利用最新的计算机技术来实现和扩展传统仪器的功能。软件是虚拟仪器的关键，当基本硬件确定以后，就可以通过不同的软件实现不同的功能。用户可以根据自己的需要，设计自己的仪器系统，满足多种多样的应用要求。利用计算机丰富的软、硬件资源，可以大大突破传统仪器的数据的分析、处理、表达、传递、存储等方面的限制，达到传统仪器无法比拟的效果。它不仅可以用于电子测量、测试、分析、计量等领域，而且还可以用于进行设备的监控以及工业过程自动化。虚拟仪器还可以广泛用于电力工程、物矿勘探、医疗、振动分析、声学分析、故障诊断及教学科研等多个方面。 1.2虚拟仪器的构成 虚拟仪器从构成要素上讲，由计算机、应用软件和仪器硬件等构成；从构成分式上讲则由以DAQ板和信号调理为仪器硬件而组成的PC-DAQ测试系统，或已GPIB，VXI，Serial和Field bus等标准总线仪器为硬件组成的GPIB系统、VXI 系统、串口系统和现场总线系统等多种形式。 （1） PC-DAQ插卡式的VI 这种方式用数据采集卡配以计算机平台和虚拟仪器软件，便可构成各种数据采集和虚拟仪器系统。它充分利用了计算机的总线、机箱、电源以及软件的便利，其关键在于A/D转换技术。这种方式受PC机机箱、总线限制，存在电
基于LabVIEW的虚拟示波器设计
本科毕业论文（设计）题目基于LabVIEW的虚拟示波器设计
基于LabVIEW的虚拟示波器设计 摘要 虚拟仪器技术发展很快，以美国国家仪器公司为代表的一批厂商已经在市场上推出了基于虚拟仪器技术而设计的商品化仪器产品。在美国虚拟仪器系统及其图形编程语言，已作为各大学理工科学生的一门必修课。虚拟仪器发展至今已经算是比较成熟，和传统仪器相比有明显的优势虚拟仪器技术拥有强大的模块化硬件和高效灵活的软件使其能完成各类测试、测量和自动化的应用，极大的提高了产品开发和生产效率。 本次虚拟示波器设计软件是基于美国NI公司的LabVIEW。LabVIEW在是在计算机上进行数据采集、数据分析处理。实现虚拟示波器的功能主要有从外界采样模拟信号，转化为相应的数字信号，在计算机上实现波形的显示，并能够进行简单的波形处理，可以显示波形的最大值、最小值、平均值，并能够根据需要放大波形的倍数，最后进行调试完成。 关键词：LabVIEW 虚拟仪器虚拟示波器
Design of Oscillogrape based on LabVIEW Xing Long Directed by Jia Sumei[Lecturer] ABSTRACT Virtual instrument technology is developing rapidly now,national instruments as a representative of a number of manufacturers have been launched in the market based on virtual instrument technology and design instrument the commercialization of the products.Virtual instrument system in the United States and its graphical programming language,has been as a required course for the university of science and engineering students.Since the virtual instrument development is very mature, and has obvious advantage in comparison to traditional instruments virtual instrument technology has a strong modular hardware and highly efficient and flexible software can make it do all kinds of test, measurement and automation applications, greatly improve the efficiency of product development and production. The virtual oscilloscope design software is based on the NI company LabVIEW. LabVIEW is in on the computer for data acquisition, data analysis and processing. Realize the function of the virtual oscilloscope mainly include sampling analog signals from the outside
基于Labview虚拟示波器的毕业设计说明
徐州工业职业技术学院 毕业设计（论文）任务书 课题名称基于Labview虚拟示波器的设计课题性质 班级通信111
论文真实性承诺及指导教师声明 学生论文真实性承诺 本人郑重声明：所提交的作品是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，内容真实可靠，不存在抄袭、造假等学术不端行为。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。如被发现论文中存在抄袭、造假等学术不端行为，本人愿承担本声明的法律责任和一切后果。 毕业生签名：日期： 指导教师关于学生论文真实性审核的声明 本人郑重声明：已经对学生论文所涉及的内容进行严格审核，确定其内容均由学生在本人指导下取得，对他人论文及成果的引用已经明确注明，不存在抄袭等学术不端行为。 指导教师签名：日期：
摘要 随着电子计算机技术和软件开发技术的日新月异，电子计算机在数据的实时分析和处理，显示，存贮等方面的优势与传统的仪器相比越来越明显。与此同时，随着计算机性价比的不断提升，传统仪器的价格又长期居高不下，再加上传统仪器的功能单一，发展虚拟仪器已经成为一个不可阻挡的历史潮流。美国NI 公司在这种大环境下，率先发起了对虚拟仪器的研究开发，推出了Labview软件开发平台。 本课题在掌握了虚拟仪器的基本结构及信号处理的相关知识基础之上，设计了一套虚拟示波器。对虚拟仪器的概念，结构，发展趋势进行了相关分析。介绍了与信号处理相关的基础知识，主要是傅里叶变换。虚拟仪器主要由硬件和软件两个部分构成。本文对虚拟示波器的硬件即数据采集卡进行了初略的介绍，对其软件部分进行了详细研究。在此基础上完成了频谱分析模块，存储模块，显示模块，滤波模块，测量模块的设计。 关键词：虚拟仪器虚拟示波器频谱分析数据采集
示波器功能扩展电路的设计与实现
电子电路模拟综合实验报告 示波器功能扩展电路的 设计与实 现 1、
课题名称 示波器功能扩展电路的设计与实现 2、摘要和关键字 摘要：本实验是通过时钟电路、计数器、多路选择开关以及运算放大器的相互连接，实现用一个通道看四路波形的功能。实验中，向连接好的电路输入四路不同的被测信号，通过选择不同的反馈电阻对信号的增益进行控制，这四路不同的信号经衰减或放大后与不同的直流量叠加，显示在示波器荧光屏的不同的位置上，从而实现示波器功能的扩展。 关键字：时钟电路、选通、增益，示波器 3、设计任务要求 1.基本要求：设计一个将普通双踪示波器改装成为多踪示波 器的电路包括多踪示波器的时钟电路、位移电路、衰减和放大电 路。能够实现用示波器一路探头输入稳定显示四路被测信号波 形。输入信号幅度为0-10V，频率不低于500Hz，系统电源DC ±5V，其原理框图如下： 2.提高要求：四路被测信号波形的大小可分别调整。 四、设计过程 1、实验原理
（1）集成定时器555： 这是一种将模拟功能与逻辑功能巧妙地结合在一起的中规模 集成电路，它功能灵活，适用范围广，只要在外部配上几个 适当的阻容元件，就可以很方便地构成多谐振荡器、施密特 触发器和单稳态触发器等电路，完成脉冲信号的产生、定时 和整形等功能。在控制、定时、检测、防声、报警等方面有 广泛的应用。下图为cb555内部结构： （2）集成多路模拟开关CD4052BC： 集成多路模拟开关是能够把多个模拟输入量分时地接通到输出端的一种集成电路，完成多到一的转换。原理框图如下：
CD4052内有两个四选一模拟开关，一个作为位移电路产生将不同的四路输入信号在垂直方向上分开的阶梯波信号，另一个在不同的时刻选通所观察的信号之一通过 逻辑图如下:
基于Labview模板
基于Labview的虚拟示波器设计 院部：电气与信息工程学院 学生姓名：邓静 专业：自动化 班级：自本1004班
第1章绪论 1.1虚拟仪器的基本概念 电子测量仪器发展到今天，总体上经过了四个历程，按出现的时间顺序依次为;模拟仪器，数字仪器，智能仪器，虚拟仪器。其中，为了与虚拟仪器区别开来，我们又把前三种称为传统仪器。虚拟仪器是电子计算机技术与现代测量技术深层次结合的产物，是用户在普通PC机上，应用各种软件平台，根据自身的需要，设计和定义的软硬件相结合的一种测量仪器。利用计算机强大的图形显示功能，建立虚拟仪器的控制面板，用户通过对面板的操作实现对虚拟仪器的操作，就像操作一台普通的测量仪器一样。 1.2虚拟仪器的构成 从构成要素上讲，虚拟仪器主要由计算机，仪器硬件（如数据采集卡）和应用软件构成；从总线标注上讲，包括有PC-DAQ系统，GPIB系统,VXI系统等。 1.3虚拟仪器的较传统仪器的优势 （1）传统仪器的控制面板只有一个，在这个操作面板上，需要放置各种按钮，容易导致混乱和混淆。而虚拟仪器可以有多个控制面板，各个面板之间的切换十分方便，使每个面板变得简单，从而提高了操作的正确性和方便性。 （2）虚拟仪器大量用应用软件来替代传统仪器中的硬件，从而使仪器的硬件变得简单。 （3）虚拟仪器使仪器的功能可以有用户自定义，而不是只能由厂家来定义，从而使得仪器更加好用，方便。 （4）由于用软件替代硬件，仪器的更新升级大都只要更新软件，从而使得仪器的升级换代更加迅速，研发周期缩短。 （5）虚拟仪器的发展可与计算机的发展同步，与网络及周边设备同步。 1.4虚拟仪器的现状及发展方向 虚拟仪器的概念最初是由美国国家仪器公司（National Instruments Corp，简称NI）于1986年提出，NI公司在80年代研制和推出了许多总线系统的虚拟仪器，后来，美国HP公司，Tektronic公司，Racal公司也在此方面有了很多进展。虚拟仪器在国外发展很快，以NI公司为首的很多公司已经在市场上推出了大量基于虚拟仪器技术的电子仪器产品。据“世界仪表及自动化”杂志预测，虚拟仪器在21世纪中期将占到仪器市场50%左右的份额。虚拟仪器在本世纪发展很快，大有取代传统仪器的趋势。 近年来，世界很多公司推出了不少虚拟仪器软件开发平台，使仪器的使用者可以开发组建自己需要的虚拟仪器。其中，比较具有代表性的是NI公司Labview 平台和Labwindows/CVI平台。相比而言，Labwindows是为熟悉C语言的传统软
LabVIEW环境下基于声卡的虚拟示波器软件设计_图文(精)
第24卷第3期计算机应用与软件 Vol 124,No .32007年3月Computer App licati ons and Soft w are Mar .2007 收稿日期:2004-10-25。全国教育科学十五规划项目 (ECB030477。吕红英,助教,主研领域:虚拟仪器技术,远程实验技术。 LabV I E W 环境下基于声卡的虚拟示波器软件设计 吕红英 1,2 吴先球2刘朝辉2陈俊芳 2 1 (华南农业大学理学院广东广州510642 2 (华南师范大学物理与电信工程学院广东广州510631 摘要基于计算机声卡的虚拟仪器成本低、通用性强,在对采样频率要求不高的情况下,可以用声卡取代数据采集卡进行采样 和输出。利用虚拟仪器开发工具软件Lab V I E W 及其数字声音记录节点,研制出基于声卡的虚拟双踪数字存储示波器,其功能和界面都与真实示波器相同。重点阐述了数据采集、触发控制、显示控制几个主模块的设计方法。关键词虚拟仪器声卡Lab V I E W 虚拟示波器 SO FT W ARE D ES I GN O F V I RTUAL O SC I LLO SCO PE BASED
O N SO UND CARD UND ER LabV I E W L üHongying 1,2W u Xianqiu 2L iu Zhaohui 2Chen Junfang 2 1 (College of Sciences,South China Agricultural U niversity,Guangzhou Guangdong 510642,China 2 (School of Physics and Teleco mm unication Engineering,South China N or m al U niversity,Guangzhou Guangdong 510631,China Abstract The vitrual instru ment based on PC s ound card has the virtues of l ow cost and powerful generality,and the s ound card can take the p lace of the p lug 2in data 2acquisiti on board on l ow 2frequency conditi on .I n this article,the virtual double 2traced st orage oscill oscope based on s ound card,whose functi on and interface were designed according t o the actual oscill oscope,was devel oped using virtual instru ment s oft w are Lab V I E W and its digital s ound record nodes .The designs for severalmain modules such as data acquisiti on,triggering contr ol and dis p lay con 2tr ol were chiefly expounded . Keywords V irtual instru ment S ound card Lab V I E W V irtual oscill oscope 1引言 随着计算机技术和虚拟仪器技术的发展,虚拟仪器逐渐成 为现代仪器的发展方向,其中大部分虚拟仪器都是基于各种数
虚拟示波器的设计报告
基于LabVIEW 的虚拟示波器的设计 The Design of Oscillograph 1设计目的与内容 1、掌握利用A/D转换和计算机资源实现示波器的设计方法。 2、设计虚拟示波器。 3、建立NI-DAQmx仿真设备，选择E系列中的NI PCI-6071E数据采集卡的仿真模块，通过DAQmx物理通道识别，产生模拟信号，然后基于LabVIEW开发平台设计实现虚拟示波器。基本可以实现仪器的性能与可靠性，可以方便的对其编程, 实现对数据的采集、实时显示、数字滤波、截波显示、波形存储、波形回显、频谱分析等多种功能。 2虚拟示波器的软件设计 虚拟仪器的软件设计由两部分组成：前面板和流程图。在前面板，输入用输入控件(Control)来实现，程序运行的结果由输出控件(Indicator)来完成。流程图是完成程序功能的图形化源代码，通过它对信号数据的输入和输出进行指定，完成对信号采集及分析处理功能的控制。 2.1虚拟示波器的原理及功能 虚拟示波器是在传统示波器体系结构的基础上，借鉴其功能原理设计的。基本原理为：硬件上利用采集卡采集信号，软件上利用NI提供的DAQmx READ采集信号，然后通过‘波形图’进行实时显示。这就实现了一个最基本的示波器，信号显示后又利用‘写入测量文件’将波形保存为LVM文件。这就实现了基本的“存储”功能，反之通过‘读取测量文件’可以将LVM读取显示，从而完成“回显”功能。由于在硬件上是以PC机以及采集卡为基础的，所以本示波器在采样极限速率，带宽，分辨力等参数上受到限制。而程序响应时间上则依赖于PC的配置以及程序的执行效率。 本次设计的虚拟示波器所包含的功能主要有以下几个方面。 实时显示：通过采集卡采集信号并能对输入信号实时显示在PC机终端上。 数字滤波：采用数字IIR滤波器对信号进行滤波处理并实时显示，同时可以任意设置滤波器的最佳逼近函数类型、滤波器类型、阶次、上下截止频率等参数。 截波显示：即可满足波形的瞬态显示，同时也可以将瞬态波形进行保存。 波形存储：可随时将原始信号或处理后信号以LabVIEW特有的LVM文件格式存储在本地硬盘上，便于日后分析或处理。其中瞬态信号在截波后以BMP图片格式存储在本地硬
基于LABVIEW的虚拟示波器设计【文献综述】
毕业设计开题报告 电子信息工程 基于LABVIEW的虚拟示波器设计 [前言] 虚拟仪器[1]技术就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。自1986年问世以来，世界各国的工程师和科学家们都已将LABVIEW图形化开发工具用于产品设计周期的各个环节，从而改善了产品质量、缩短了产品投放市场的时间，并提高了产品开发和生产效率。使用集成化的虚拟仪器环境与现实世界的信号相连，分析数据以获取实用信息，共享信息成果，有助于在较大范围内提高生产效率。虚拟仪器提供的各种工具能满足我们任何项目需要。 20年来，无论是初学乍用的新手还是经验丰富的程序开发人员，虚拟仪器在各种不同的工程应用和行业的测量及控制的用户中广受欢迎，这都归功于其直观化的图形编程语言。虚拟仪器的图形化数据流语言和程序框图能自然地显示您的数据流，同时地图化的用户界面直观地显示数据，使我们能够轻松地查看、修改数据或控制输入。 虚拟仪器的出现使测量仪器领域的一个突破，它彻底改变了传统的仪器观，从根本上更新了测量仪器的概念，带给了人们一个全新的仪器观念。虚拟仪器代表着测量仪器发展的最新方向和潮流，是未来仪器产业发展的一大趋势[2][3]。[主题] 1.仪器发展过程 1.1 传统硬件仪器 20世纪30年代初，HP公司创始人、斯坦福大学的Hewlett和Packard在现今的硅谷研制出了第一台信号产生器。传统硬件仪器经历了大半个世纪的发展，经历了从模拟式到数字式，到现今智能化仪器的发展历程。传统硬件仪器由决定仪器功能、性能和技术指标的电子板卡、带有插槽的底盘、装有各类控件的面板、
显示器和机箱等五部分构成。传统硬件仪器是硬件或以硬件为主的仪器，即使是智能仪器，其中固化的软件也只是辅助性的。传统硬件仪器是一个封闭系统，一经厂家制造完毕，不能随意改动，灵活性较低。无论是对技术的进步还是对市场的需求，其响应速度都比较慢，这在很大程度上阻碍了仪器科学和仪器。[4] [5] 1.2虚拟仪器 虚拟仪器技术是随着现代计算机技术、信息技术、现代测量技术的发展而出现的新技术。它是通过应用程序将计算机资源（微处理器、存储器、显示器）和仪器硬件（A/D、D/A、数字I/O、定时器、信号调理器）的测量功能结合起来，形成的测量装置或测试系统。用户通过友好的图形界面（称为虚拟面板）操作计算机，就像操作传统仪器一样，通过库函数实现仪器模块间的通信、定时、触发，以及数据分析、数据表达，并形成图形化接口。行业的快速发展。 2.虚拟仪器国内外研究现状 虚拟仪器概念最早是由美国国家仪器公司在1986年提出的，但其雏形可以追溯到1981年由美国西北仪器系统公司推出的APPLE II为基础的数字存储示波器，但是由于当时计算机软件开发水平的限制，编写个人仪器的驱动程序和人机交互接口是一项专门的技术工作，必须由专业厂商才能完成，这种状况使得个人仪器的推广和应用没有形成工业标准。从20世纪80年代中期开始，微软公司WINDOWS操作系统的出现，使得计算机操作系统的图形支持功能得到很大提高。1986年，美国国家仪器公司推出了图形化的虚拟仪器编程环境LABVIEW，标志着虚拟仪器设计软件平台基本成型。国际上，从1988年陆续有虚拟仪器产品面市，当时有五家制造厂已达95家共生产1000多种虚拟仪器产品，销售额达2.93亿美元，占整个仪器销售额73亿的4%。美国是虚拟仪器的诞生地，也是全球最大的虚拟仪器制造国，生产虚拟仪器的主要厂家有HP公司目前生产100多种型号的虚拟仪器，TEKTRONIX公司目前生产约80多种型号的虚拟仪器，此外还有NI 公司、KEITHELY公司等。 LABVIEW作为虚拟仪器开发系统的杰出代表，在我国虽然引进的时间不长，但是现在已经被认识和推广、应用，它促进了中国测试领域的技术革命，在研究及教育领域都得到了迅速推广。它在许多企业、科研单位被用于产品测试和测控系统，另外，包括一些著名高校在内的许多学校不仅建立了基于虚拟仪器的实验
简易示波器课程设计报告
课程设计报告 课程名称综合电子设计 题目简易数字示波器 指导教师 起止日期 系别自动化 专业自动控制 学生姓名 班级/学号 成绩
摘要 本系统由CPLD，单片机控制模块，键盘，LED，幅度控制模块，低通滤波模块组成，采用当前主流DDS 技术完成，能产生从1HZ-260KHZ 正弦波，方波，三角波以及这三种同频率波的线性组合，失真度限制在6%之内。 一、功能介绍 1. 具有产生正弦波、方波、三角波三种周期性波形的性能。 2. 用键盘输入编辑生成上述三种波形（同周期）的线性组合波形。 3. 输出波形频率范围为1Hz~200kHz（非正弦波频率按10 次谐波计算；重复频率可调，频率步进间隔1Hz。） 4. 输出波形幅度范围0～5V（峰-峰值），可按步进为0.1V（峰-峰值）。 5. 具有显示输出波形种类、重复频率（周期）和幅度的功能。 6. 增加稳幅输出功能，当负载变化时，输出电压幅度变化不大于±3％（负载变化范围：100Ω~∞）。 二、方案论证与比较 常见信号源的制作方法有： 方案一：采用锁相式频率合成。将一个高稳定度和高精确度的标准频率经过加减乘除的运算产生同样稳定度的大量离散频率技术，它在一定程度上既要频率稳定精确，又要频率在很大范围内可变的矛盾。但频率受VCO 可变频率范围的影响，高低频率比不可能做的很高，而且只能产生方波和正弦波。 方案二：采用模拟奋力元件或单片压控函数发生器MAX0832，可产生正弦波，方波，三角波，通过调整外部元件可改变输出频率，但采用模拟器件由于元件分散性太大，即使使用单片函数发生器，参数也与外部元件有关，外接的电阻电容对参数影响很大，不能实现波形运算输出等智能化的功能。 方案三：采用DDFS，即直接数字频率合成技术，以Nyquist 时域采样原理为基础，在时域中进行频率合成，它可以快速转换频率，频率，相位，幅度都可以实现程控，便于单片机控制，所以，本系统采用此方案。 三、系统设计 系统总体设计方框图：
双踪示波器的使用
3.12 双踪示波器的使用 示波器是一种用来展示和观测电信号的电子仪器，它可以直接测量信号电压的大小和周期，因此，一切可以转化为电压的电学量、非电学量（如电流、电功率、阻抗、温度、位移、压力、磁场等）以及它们随时间变化的过程都可用示波器来观测。由于电子射线的惯性小，又能在荧光屏上显示出可见的图像，所以特别适用于观测瞬时变化的过程，这是示波器重要的优点。 本实验通过使用双踪示波器观察电信号波形及测量电信号的电压及频率，了解示波器图像跟踪测量技术（请阅读4.2.1节），掌握示波器的原理及使用方法（请阅读附录Ⅰ中有关示波器的内容）。 【目的与要求】 1．了解示波器的基本结构和工作原理、掌握示波器的调节和使用； 2．掌握用示波器观察电信号波形的方法； 3. 掌握用示波器测量电信号的电压和频率的方法； 4. 了解示波器图像跟踪测量技术。 【仪器与装置】 SR-071A型双踪示波 器、XFD-6型低频讯号发生 器、整流滤波线路板等。 【原理】 示波器的规格和型号 很多，但不管哪种示波器都 有图3.12-1所示的几个基 本组成部分：示波管、竖直 放大器（Y轴放大器）、水平 放大器（X轴放大器）、扫描 发生器、触发同步和直流电 源等部分。 1.示波管的基本结构 示波管的基本结构如图3.12-2所示，主要包括电子枪、偏转系统和荧光屏三个部分，全都密封在玻璃外壳内，里面抽成高真空。
（1）电子枪：由灯 丝、阴极、控制栅极、 第一阳极和第二阳 极五部分组成，阴极 是一个表面涂有氧 化层的金属圆筒，被 灯丝通电加热后发 射电子。控制栅极是 一个顶端有小孔的 圆筒，套在阴极外 面，它的电位比阴极 稍低，对阴极发射出 来的电子起控制作用，只有初速度较大的电子才能穿过栅极顶端的小孔，然后在阳极加速下奔向荧光屏，示波器面板上的“亮度”调整旋钮就是通过调节栅极电位以控制射向荧光屏的电子流密度从而改变屏上光斑的亮度。阳极电位比阴极电位高很多，电子被它们之间的电场加速形成射线。当控制栅极、第一阳极与第二阳极之间电位调节合适时，电子枪内的电场对电子射线有聚焦作用所以第一阳极也称聚焦阳极，第二阳极电位更高，又称加速阳极，面板上的“聚焦”调节旋钮，就是调节第一阳极电位，使荧光屏上的光斑成为明亮、清晰的小圆点，有的示波器还有“辅助聚焦”，实际是调节第二阳极电位。 （2）偏转系统：它由两对互相垂直的偏转板组成，一对竖直偏转板，一对水平偏转板，在偏转板上加上适当电压，当电子束通过时运动方向将发生偏转，从而使电子束在荧光屏上产生的光斑位置也发生改变。 （3）荧光屏：屏上涂有荧光粉，电子打上去它就发光，形成光斑。不同材料的荧光粉发光的颜色不同，发光过程的延续时间（一般称为余辉时间）也不同。荧光屏前有一块透明的、带刻度的坐标板，供测量光点位置用，在性能较好的示波管中，通常将刻度线直接刻在屏玻璃内表面上，使与荧光粉紧贴在一起，以消除视差，使光点位置的测量更准确。 2．示波器显示波形的原理 （1）扫描作用: 如果只在竖直偏转板上加一交变的正弦电压，则电子束的亮点将随电压的变化在竖直方向来回运动，如果电压频率较高，则看到的将是一条竖直亮线。如图3.12-3（a）所示。
数字存储示波器设计
目录 1前言 (1) 2总体方案设计 (2) 2.1 系统设计要求 (3) 2.2 比较方案 (4) 2.3 方案论证 (5) 2.4 方案选择 (5) 3硬件系统设计 (6) 3.1 衰减和增益控制电路 (6) 3.2差分电路 (7) 3.3 采集控制逻辑 (8) 4 软件系统设计 (10) 4.1 波形显示模块 (10) 4.2 触发控制模块 (11) 4.3 触发控制子VI模块 (12) 4.3通道选择模块 (16) 4.4档位设置模块 (18) 4.5停止运行模块 (19) 4.6数据存储模块 (20) 5 系统调试 (22)
第 1 页 1前言 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。虚拟仪器包括硬件和软件两个基本要素，硬件功能是获取被测的物理信号，提供信号传输的通道；软件则是实现数据采集、分析、处理、显示等功能，并将其集成为仪器操作与运行的一体化环境。总体而言，虚拟仪器硬件以VXI、PXI 等先进的计算机接口总线发展为标志，而软件技术则是以VISA、SCPI、IVA 等标准和LabVIEW、LabWindows/CVI 等先进开发平台为核心，构成一个完整的虚拟仪器技术体系。 波形分析是信号处理中重要的分析手段。虚拟示波器的出现改变了原有示波器的整体设计思路，用软件代替了硬件。将传统仪器由硬件实现的数据分析与显示功能，改由功能强大的计算机及其显示器来完成，使工程技术人员可以用一部笔记本电脑到现场就可轻松完成信号的采集、处理及频谱分析和波形分析。 LabVIEW(实验室虚拟仪器集成环境)是NI 公司(美国国家仪器公司)的创新软件产品，也是目前应用最广、发展最快、功能最强的图形化软件集成开发环境，可实现数据采集、仪器控制、过程监控和自动测试等实验室研究和工业自动化领域的实际任务。LabVIEW 从基本的数学函数、字符串处理函数、数据运算函数、文件I／O 函数到高级分析库，包括了信号处理、窗函数、滤波器设计、线性代数、概率论与数理统计、曲线拟合等，涵盖了仪器设计中几乎所有需要的函数。LabVIEW 的功能模块包括数据采集、通用接口总线和仪表的实时控制、数据分析、数据显示以及数据的存储。拥有大量数据采集和仪表控。制的功能模块和开发工具，因此，LabVIEW 可以编出外观和功能都与真实仪表很相似的程序
基于LabVIEW的虚拟示波器设计毕业设计
目录 1.设计要求 0 1.1主要功能模块 0 图1 功能结构框图 0 1.1.1 数据采集模块 0 1.1.2 波形显示模块 0 1.1.3 参数测量模块 (1) 1.1.4 频谱分析模块 (1) 1.1.5 数据存储和回放模块 (1) 1.2 主要控制结构 (1) 1.2.1 测量控制结构 (1) 1.2.2 自动调整扫描率控制结构 (1) 2.虚拟仪器设计方案 (2) 3.虚拟仪器设计步骤 (3) 3.1 DAQ数据采集模块： (4) 3.2 模拟采集模块 (5) 3.3 波形显示模块 (6) 3.4参数测量模块 (8) 3.4.1频谱分析模块 (9) 3.5 数据存储和回放模块 (11) 3.6 波形打印模块 (12) 3.7主要控制结构 (13) 3.7.1测量控制结构 (13) 3.7.2自动调整扫描率控制结构 (14) 4.总结 (15) 5.参考文献 (16) 6.附录： (17)
摘要 摘要：虚拟仪器是现代测量技术和计算机技术相结合的产物，标志着自动测试与电子测试仪器领域技术发展的一个崭新方向．随着信息技术和计算机技术的高速发展，数字信号处理作为一门新兴的学科，其重要性日益在各个领域的应用中体现出来。本文介绍了可以利用LabVIEW完成对信号的输入及获取、信号电压参数及时间频率参数的自动测量、信号的波形显示及存储回放和信号的频谱分析等功能。该示波器主要由数据采集DAQ（Data Acquisition）、接口总线、硬件驱动程序和虚拟数字示波器软件构成。 关键词：虚拟仪器LabVIEW 示波器 Abstract: Virtual instrument is the product of modern measurement technology and the combination of computer technology, marked a new direction of automatic test and electronic measurement instrument technology development. With the rapid development of information technology and computer technology, digital signal processing as a new subject, reflected the growing importance of application in the field of each. This paper introduces the LabVIEW can be used to complete the signal acquisition, signal input and parameters of voltage and time frequency parameter automatic measurement, signal waveform display and storage playback and signal spectrum analysis and other functions. The oscilloscope is composed of data acquisition DAQ (Data Acquisition), interface bus, hardware driver and virtual digital oscilloscope software. Keywords: The virtual instrument LabVIEW oscilloscope
LabView虚拟示波器实验报告
内蒙古科技大学 LabVIEW结课作业 项目名称：虚拟示波器 专业：10级自动化2班 学号：1067106217 姓名：宋健 指导老师：肖俊生
前言 随着电子科学技术的发展，微电子集成电路技术、计算机技术、通信技术、测控技术互相渗透，互相融合而形成了新型的电子信息技术。经过二十多年的发展，虚拟仪器（Virtual Instrument，简称VI）的概念已逐步为工业界和学术界所认识，成为21实际测试技术与仪器技术发展的一个重要方向，并且在研究、制造和开发等总舵领域得到广泛应用。 虚拟仪器技术是测试技术和计算机技术相结合的产物，是以计算机为基础，配以相应测试功能的硬件作为信号输入输出的接口，利用虚拟仪器软件开发平台（如LabVIEW、LabWindows/CVI）在计算机的屏幕上虚拟出仪器的面板并实现相应的功能，使得使用者在操作计算机时就像在操作一台自己设计得测试仪器。虚拟仪器的出现，打破了传统仪器由厂家定义，用户无法改变的工作模式，使得用户可以根据自己的需求，设计自己的仪器系统，给用户提供了一个充分发挥自己才能和想象力的空间，实质上代表了一种创新的仪器设计思想。与传统仪器相比，虚拟仪器具有性价比高、开放性好、智能化程度高、界面友好、使用方便、模块化和网络化的优点，在很多领域大有取代传统仪器的趋势。
虚拟仪器包括硬件和软件两个基本要素，硬件功能是获取被测的物理信号，提供信号传输的通道；软件则是实现数据采集、分析、处理、显示等功能，并将其集成为仪器操作与运行的一体化环境。总体而言，虚拟仪器硬件以VXI、PXI 等先进的计算机接口总线发展为标志，而软件技术则是以VISA、SCPI、IVA等标准和LabVIEW、LabWindows/CVI等先进开发平台为核心，构成一个完整的虚拟仪器技术体系。 示波器是以短暂扫迹的形式显示一个量的瞬时值的仪器，也是一种测量、观察、记录的仪器，在科研和实验室中应用十分广泛。传统的模拟示波器把需要观察的两个电信号加至示波管的X、Y通道以控制电子束的偏移，从而获得荧光屏上关于两个电信号关系的显示波形。这种模拟示波器体积大、重量轻、成本高、价格贵，并不适合于对非周期的、单次信号的测量。基于多功能DAQ卡和LabVIEW平台开发的虚拟数字示波器，具有结构简单、开发成本低等优点，在众多领域已得到广泛应用。 一．LabVIEW软件简介 LabVIEW是一种图形化的编程语言，它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。LabVIEW集成了与满足GPIB、VXI、RS-232和