基于LabVIEW的虚拟数字存储示波器的设计.PDFVIP

2014 年 第 20 期 Science and Technology Innovation┃科技与创新 基于 LabVIEW 的虚拟数字存储示波器的设计＊ 部德才 1，张永平 2 （1.大连大学物理科学与技术学院，辽宁 大连 116622；2.大连工业大学光子学研究所，辽宁 大连 116034） 摘 要：利用 LabVIEW 强大的数据采集、处理和程序设计功能，设计、开发了一款数字存储示波器。它主要是由信号 输入模块、数据处理模块和波形显示及存储模块组成，是通过软件编程实现信号的显示和测量等功能的。在虚拟示波器 上集成的虚拟信号发生器可以在声卡采集和虚拟信号输入之间切换。实验结果表明，该虚拟示波器基本实现了传统示波 器的功能，并且运行可靠、性能良好，能够满足普通实验室正常的使用需求。 关键词：虚拟仪器；数字存储示波器；声卡数据采集；LabVIEW 中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：2095－6835（2014）20－0105－03 示波器是工程和教学中使用非常广泛的一种仪器，尤其是 选择。作为虚拟数字存储示波器，最关键的是要自动生成扫描 在与电气工程相关的专业中，数字存储示波器已经成为了比较 信号实现扫描功能。运算单元和双通道信号合成单元主要是完 流行的信号采集和分析工具。由于其固有的高输入阻抗，所以， 成单通道或双通道信号的叠加与合成。 数字示波器可以用于分析高精度模拟和数字电路。 波形显示和存储模块将处理后的前端信号合成为波形图像 近年来，数字存储示波器已经实现了与 PC 连接的附加功 显示，同时，将数字化的波形信号以文件的形式存储起来，方 能，可以将信号存储在电脑中供日后分析。然而，示波器具有 便后期数据处理时调用。 的功能越多，价格就越昂贵，不适合本科层次的初学者使用。 1.2 虚拟数字存储示波器的软件设计 这些市面上销售的示波器往往得不到充分的利用，它们的先进 虚拟数字存储示波器是利用 LabVIEW 编程的。LabVIEW 功能与本科实验室中低功耗、低频率的要求相比就显得有些浪 是美国国家仪器公司开发的软件产品，它是一种图形化编程语 费。此外，在实验室中使用个人电脑分析数据，在很大程度上 言——G 语言的开发环境，具有简单、直观、便于使用的特点。 促进了数字示波器与 PC 的功能衔接。本文提出了基于 PC 的数 虚拟示波器的前面板完全仿照真实的仪器面板，使用者使用鼠 据采集硬件方案、软件和显示模块集成系统，设计了一款基于 标点击前面板上相应的按键或旋钮操作时，与真实仪器的操作 声卡的虚拟数字存储示波器，充分利用声卡 A/D 转换的优越性 过程是完全相同的。