多功能虚拟测试仪报告曹明琛课件.docxVIP

智能仪器与虚拟仪器课程设计--多功能虚拟测试仪设计学 院： 机 电 学 院 专 业： 仪器科学与技术教 师： 宋国荣 学 号： S201301128姓 名： 曹明琛2014年4月第一章智能仪器与虚拟仪器课程设计内容及要求学习虚拟仪器软件Labview，设计开发多功能虚拟测试仪，要求功能：任意函数发生器、双通道示波器、万用表、频谱分析仪、信号记录仪。任意函数发生器：能产生正弦波、方波、三角波、锯齿波四种基本波形，能产生任意公式波形，可以调节频率、幅值、相位、占空比、偏移量，可以选择采样频率和采样点数。双通道示波器：能同时或者分别显示2个通道输入的信号，能调节信号的幅值偏移量，有X轴增益、Y轴增益，能够测得输入信号的频率、幅值、相位。万用表：能测量直流电压、交流电压、直流电流、交流电流、电阻，有档位选择和调节，有超量程提示。频谱分析仪：能够对输入信号进行频谱分析，得到幅频图和相频图，能得到平均周期和峰峰值。信号记录仪：能够显示输入信号并保存波形，能够读取保存的波形并回放，能够显示采样间隔。第二章任意函数发生器设计设计一个任意函数发生器，实现的功能：可产生正弦波、方波、三角波、锯齿波四种基本波形；每种波形都可以调节频率、幅值、相位、占空比、偏移量；可以设置采样频率和采样点数。可产生任意输入的公式波形；可以调节频率、幅值、偏移量；可以设置采样频率和采样点数。1.前面板设计前面板的设计如图2.1所示。左上为显示产生的波形的波形图；右上为基本函数发生器的设置区域，可以选择信号的类型，调节信号的幅值、频率、相位、偏移量、占空比，设置信号的采样频率和采样点数；左下为公式波形的设置区域，可以输入函数的公式，调节信号的幅值、频率、偏移量，设置信号的采样频率和采样点数，重置信号；右下为基本函数和公式函数的切换键以及停止按钮。图2.1 任意函数发生器前面板2. 程序框图设计程序框图的设计如图2.2所示。基本函数发生器和公式波形是任意函数发生器的核心，再给它们加入频率、幅值、相位、占空比、偏移量等输入，加入波形图输出就可以产生波形，用条件结构和布尔来切换基本函数和公式函数。图2.2 任意函数发生器程序框图3. 运行结果运行结果如图2.3所示。图2.3a为基本函数，产生的是正弦信号，频率为2Hz，幅值为1，占空比为50%，采样频率为1000Hz，采样点数为1000；图2.3b为公式函数，频率为10Hz，幅值为1，采样频率为1000Hz，采样点数为1000。(a) (b)图2.3 任意函数发生器运行结果第三章双通道示波器设计设计一个双通道示波器，实现的功能：能同时和分别显示2个通道的输入信号；能分别调节2个通道输入信号的频率、幅值、相位、幅值偏移；可以测量2个通道输入信号的频率、幅值、相位；可以调节X轴增益、Y轴增益、延迟时间。1.前面板设计前面板的设计如图3.1所示。左上为显示产生的波形的波形图；右上为通道1和通道2输入信号的设置区域，可以同时有两个输入也可以只有一个输入，可以选择信号的类型，调节信号的幅值、频率、相位、偏移量、占空比，设置信号的采样频率和采样点数，调节输入信号的幅值偏移量；左下为测得的通道1、2的输入信号的频率、幅值、相位；右下为调节Y轴增益、X轴增益、时间延迟的转盘。图3.1 双通道示波器前面板2. 程序框图设计程序框图的设计如图3.2所示。用函数发生器产生波形，加入频率、幅值等输入，输出到提取单频信息和公式；提取单频信息可得到信号的频率、幅值、相位；加法公式可以控制幅值偏移量；通过同时控制Y轴最大、最小值可产生Y轴增益，控制X轴最大值则可产生X轴增益。图3.2 双通道示波器程序框图3. 运行结果运行结果如图3.3所示。图3.3a为通道1输入频率为1Hz，振幅为2，幅值偏移-2的正弦波；图3.3b通道2输入频率为1Hz，振幅为2，幅值偏移2的锯齿波。(a) (b)图3.3 双通道示波器运行结果第四章万用表设计设计一个万用表，实现的功能：能测量直流电压、交流电压、直流电流、交流电流、电阻；能调节输入的直流电压、交流电压、直流电流、交流电流、电阻的值；每种被测量有2种量程可选，当超过量程时会亮红灯，显示测量值为0。1.前面板设计前面板的设计如图4.1所示。左边为量程选择旋钮和显示测量值的窗口以及超量程警示灯；右边为直流电压、交流电压、直流电流、交流电流、电阻的输入值转盘。图4.1 万用表前面板2. 程序框图设计程序框图的设计如图4.2所示。用条件结构和旋钮来切换输入的直流电压、交流电压、直流电流、交流电流、电阻；用转盘来调节输入值；仿真信号产生直流