测控仪器设计课程设计-基于Labview 的数字示波器设计.doc

测控仪器设计课程设计
说明书
姓名: 沈游
学号: 200906028
班级: 测控091
专业: 测控技术与仪器
学院: 机械工程学院
时间: ~
地点: 机械工程学院机房
指导教师: 文妍李霞杨淑燕彭花
测控仪器设计课程设计任务书
设计题目:基于Labview 的数字示波器设计
设计要求:
一、主要功能模块
数字示波器主要由软件控制完成信号的采集、处理和显示。系统软件总体上包括数据采集、波形显示、参数测量、频谱分析及波形存储和回放等五大模块,功能结构框图如下:

主要完成数据采集的控制,包括触发控制、通道选择控制、时基控制等。其中:
1)触发控制包括触发模式、触发斜坡、触发电平控制;
2)通道选择主要控制单通道或双通道测量;
3)时基控制主要控制采集卡扫描率、每一通道扫描次数(取样数)。

软件需提供五种波形显示模式:
1)A、B、A&B 模式:通过显示通道选择按键A 和B,可以任意显示某一通道或两通道输入信号的波形。
2)XY 模式:当两通道都处于选通状态时,使用此模式来显示李沙育(Lissajous)图形、测量相位差或频率。
3)A+B,A-B 模式:当两通道处于选通状态时,使用此模式显示两通道信号代数相加、相减后的波形。
4)A&A 积分
5)A&A 微分

主要模拟HP54603B 的参数测量功能,完成包括Vrms 等19 个电压参数和频率、周期等7 个时间参数的测量,并显示其测量结果。

采用快速FFT 算法,完成频域信号分析。可实现的频谱分析控制包括:
1)Window 选择,提供9 种频谱分析窗口;
2)Log/Linear 选择,提供3 种坐标显示模式;
3)DisplayUnit 选择,提供8 种单位。

按键“写盘”控制是否进行数据存储;按键“读盘”控制是否从数据文件中读取数据。主面板提供了两个文件名输入框,前—个为信号波形数据文件名输入框,后一个为采样周期文件名输入框,这两个文件由写盘功能和读盘功能共用。从软盘或硬盘上读取的数据同实时采集的数据一样,能够进行自动参数测量以及显示波形,并保留在显示窗口(显示模式可以设置为三种模式中的任意一种),还可以根据需要设置进行频谱分析。
二、主要控制结构

通过逻辑按键“测量”控制是否进行测量;通过逻辑按键“通道”控制通道选择。

由逻辑按键组“自动”、“手动”来控制是自动调整扫描率,还是手动调整扫描率。
目录
……………………………………………………………………………… 5
………………………………………………………………… 6
…………………………………………………… 8
Ⅰ.模拟采集模块……………………………………………………… 8
Ⅱ.时基控制…………………………………………………………… 10
Ⅲ.波形显示模块……………………………………………………… 10
Ⅳ.参数测量模块……………………………………………………… 13
Ⅴ.频谱分析模块……………………………………………………… 15
Ⅵ.数据存储和回放模块……………………………………………… 17
Ⅶ.波形打印模块……………………………………………………… 18
Ⅷ.主要控制结构……………………………………………………… 19
………………………………………………… 20
……………………………………………………………………… 21
附录:前面板和程序框图……………………………………………………… 22
前言
随着科学技术的发展,在测量领域中需要不断更新测量设备,以满足越来越高的测量要求。在我国,传统仪器技术还比较落后,目前有大批陈旧的测试仪器等待更新。这些仪器的测量精度和可靠性均低于国外,并且自动化程度较低。高档仪器基本上依靠国外进口,每年都消耗国家大量外汇。然而,花大量资金购买的仪器,可能我们只需要其中的一部分功能,同时有些其他应用的功能要求,该仪器却满足不了。这些情况无疑是大大浪费了投资。设想要是能将仪器稍微改动以实现更大的使用范围该多好。但是这对于传统仪器来说是非常困难的。虚拟仪器的出现,将彻底改变这种局面。利用计算机丰富的软硬件资源,用户可以随心所欲地根据自己的需求,设计自己的仪器系统,满足多种多样的应用需求。数字示波器是在科学研究和工程设计中广泛应用的一种通用仪器。目前高精度、具有数据存储能力的示波器,生产工艺复杂,价格昂贵。