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虚拟示波器的研究与设计

虚拟仪器是一种功能意义上的仪器,由个人计算机、仪器硬件及应用软件组成,由仪器硬件采集外部信号,通过软件编程来实现仪器的显示及测量等功能。本课题设计的虚拟示波器以图形化编程工具Labview为软件开发平台,配以数据采集卡KPCI—3110,研究设计了虚拟示波器,相比传统的示波器,在功能使用上有了很大的提高,具有性能价格比高,功能易扩展、开发周期短等特点。在课题研究中本人主要负责数据采集卡的选择安装,配置及调试,并根据课题的需要从功能的角度自己设计了数据采集系统,包括信号调理的放大部分、A/D转换、总线接口等:数据处理与测量的算法的研究与应用,提出了提高测量精度的方法,在一定程度上改善了系统的功能和测量精度;与传统示波器相比,增加了许多功能,如:数据的多参数测量,功率谱,频谱分析和存储波形等功能。本论文首先介绍了虚拟仪器技术及国内外的研究现状,分析了本课题的研究意义;然后从硬件,软件两个部分概述了虚拟示波器的总体组成方案及软件专用开  (本文共78页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉大学
武汉大学

USB接口虚拟示波器的研究与设计

虚拟仪器是随着计算机技术、现代测量技术发展起来的新型高科技产品。它是一种依赖软件,通过计算机来控制硬件,分析和提供测试数据的仪器。虚拟示波器是虚拟仪器的一种,本文以其为例,介绍了开发虚拟仪器的全过程。虚拟数字示波器由硬件平台和安装着应用测试程序的计算机一起组成,是一个功能强大的信号测试系统。它不仅可以实现传统示波器的功能,而且能够存储、再现、分析和处理波形。具有高速、便携、多功能等显著特点。本次设计的虚拟示波器有如下特点:1,采用目前流行的USB接口,使虚拟仪器与计算机的接口更加方便,通信速度更高。2,使用高速模数转换芯片(ADC)进行高速采样;使用高性能的可编程逻辑器件(CPLD)实现高速数字电路的控制;使用高速大容量存储器(RAM)实时保存采样数据,保证了仪器的高性能。3,使用高级语言设计上位机应用程序,不仅实现波形显示,还可以对数据分析和处理。全文首先介绍了虚拟仪器的背景和虚拟示波器的现状,分析了传统示波器的基本原理和采样...  (本文共59页) 本文目录 | 阅读全文>>

广西师范大学
广西师范大学

基于LabVIEW的低频虚拟示波器研究与实现

虚拟仪器(Virtual Instruments)是一种由通用计算机、仪器硬件和应用软件组成的仪器,它通过仪器硬件采集外部信号,由软件编程实现仪器的测量和显示等功能。本论文在虚拟仪器和数据采集的相关理论基础上,研究并实现了一种基于LabVIEW的低频虚拟示波器。本文的主要研究内容、工作和成果包括以下几个方面:1、阐述虚拟示波器的研究背景和意义,分析和归纳国内外虚拟仪器的研究现状及其发展趋势,概括并指出传统示波器具有功能固定、传输速度低和造价昂贵等缺点。在此基础上,确定了本文关于低频虚拟示波器的研究目标和内容。2、介绍了虚拟仪器和数据采集的相关理论,给出虚拟仪器的概念、结构和特点;阐述了采样定理和量化与编码的方法,引入LabVIEW开发平台,并对其特点、应用及编程方法作了详细介绍。通过对以上相关理论与技术的研究为低频虚拟示波器的研制提供了理论基础和方法依据。3、根据系统的设计目标,首先给出系统的总体设计方案;其次对系统硬件电路的设...  (本文共63页) 本文目录 | 阅读全文>>

华南理工大学
华南理工大学

虚拟数字示波器软件的研究与设计

示波器是一种从外界采集信号,并转化成可见波形的测量仪器,多用于电子测量行业。目前市面上可见的示波器有:模拟示波器,数字示波器,虚拟数字示波器。与模拟示波器相比,数字示波器使得测量技术由定性发展到定量,即能定量地测量出波形的幅值等。但这两种示波器常被设计成台式仪器,且先于虚拟数字示波器研发出来。虚拟数字示波器是计算机技术与测量技术结合的产品,通常可以划分为前端信号的采集模块、计算机控制模块与信号显示模块。和传统的示波器相比,虚拟数字示波器具有很多优势。除了能观察波形,能对波形作定量的测量与分析外,还有性价比高、灵活性好、可轻松扩展功能、终端用户可以利用开放的接口做二次开发、操作界面友好等优点。特别是在网络极度发达的今天,伴随着云计算的兴起,测量已经突破了单台测量仪器、单个实验室的限制,跨网络的测量与测试以及远程共享测量结果已成为测量技术发展的趋势。国外很早就开始了虚拟测量仪器的研究,现已取得丰硕的成果。由于国内起步晚,研制出的虚拟...  (本文共79页) 本文目录 | 阅读全文>>

济南大学
济南大学

基于SOPC的虚拟示波器的研究与设计

随着计算机技术的飞速发展,仪器设备产业正经历一场前所未有的革命。计算机系统所具有的强大处理和显示能力,使其在数据采集、分析和表达中提升了仪器设备的整体性能。以虚拟仪器为主要代表的新型仪器正改变着传统仪器设计的理念,新型仪器充分整合了计算机系统强大的软硬件资源,把计算机技术和测量技术有机的结合在一起,新型仪器充分融合了电子测量、信号处理、计算机技术以及网络技术的测量仪器,因其性价比高、使用便捷等众多优点得到了广泛的认可和应用。虚拟仪器主要包括数据采集硬件系统、计算机、应用软件以及通信媒介。硬件数据采集系统实现对外部输入信号的采集功能,再把采集获得的数据经过通信接口传送到计算机应用软件,最后用LabVIEW等语言编程实现对被测信号相关参数的测量、显示等。本课题介绍了整个系统的下位机硬件电路和上位机应用软件的编写,虚拟示波器主要有两部分组成:下位机硬件电路和上位机计算机软件,其中下位机硬件电路主要完成数据采集和传输,上位机计算机软件主...  (本文共61页) 本文目录 | 阅读全文>>

青海师范大学
青海师范大学

基于LabVIEW虚拟示波器的设计及远程控制

随着计算机技术的发展,仪器工业正在经历一场巨变。虚拟仪器作为现代仪器的一个主要发展方向,在测量和控制方面都有无以伦比的强大功能和灵活性,如今它作为传统仪器的主要替代方式,在科学研究和工业生产中得到广泛的应用。计算机强大的处理和显示能力,使它可以在数据采集、分析和表达中的任意一个方面提升仪器的性能。以虚拟仪器为代表的新型仪器改变了传统仪器的思想,充分利用了计算机强大的软硬件资源,把计算机技术和测量技术紧密结合起来,是融合了电子测量、信号处理、计算机和网络技术的新型测量仪器,由于成本低、使用方便等优点得到了广泛的应用。本文以美国国家仪器公司(以下简称NI公司)开发的LabVIEW8.2为软件开发平台,以NI公司USB-6009数据采集卡为硬件开发平台,设计了一种多功能虚拟数字示波器。山仪器硬件采集外部信号,通过软件编程来实现仪器的显示及测量等功能。与传统的示波器相比,在功能使用上有了很大的提高,除了具有传统模拟示波器对波形的采集、显...  (本文共62页) 本文目录 | 阅读全文>>