【硕士论文】基于LabVIEW虚拟实验仪器的设计与实现.pdf

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1、陕西科技大学硕士学位论文基于LabVIEW虚拟实验仪器的设计与实现姓名：孔凡平申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：张云云20040516基于LabVIEW虚拟实验仪器的设计与实现摘要y-l然文D本文讲述了虚拟实验仪器系统一～虚拟数字存储示波器以及虚拟频谱分析仪的研制。虚拟实验仪器是虚拟仪器技术的一种具体应用，它将虚拟仪器软件和硬件紧密结合在一起，利用普及率高的计算机虚拟地实现了有限的实验室设备的各种功能，并进行了扩充。使用虚拟实验仪器可以节约实验仪器设备的成本投入，提高各种仪器性能，完善实验手段。虚拟实验仪器系统由信号采集、信号处

2、理和结果显示三大部分构成，但是除了信号采集部分是由硬件实现之外，其他两部分均是由软件实现。本文从硬件结构和软件组成两个方而实现r虚拟实验仪器系统的设计。首先，介绍了虚拟仪器的基本原理，虚拟仪器是指在通用计算机上添加一层软件和一些硬件模块，使用户操作这台通用计算机就像操作一台自己专门设计的仪器一样。虚拟仪器系统与传统仪器相比，具有性价比高、开放性、智能化程度高、界而友好等特点。其次，概述了虚拟仪器开发平台LabVlEW的特点，并提出了虚拟实验仪器系统的软件设计方案。第三，对PC—DAQ／PCI插卡式虚拟仪器系统、GPIB虚拟仪器测试系统、VXI总线

3、虚拟仪器测试系统、串口总线虚拟仪器测试系统、PXI总线虚拟仪器测试系统等五种结构方式的虚拟仪器进行比较介绍，确定PC—DAQ／PCI捅卡式结构为本文的硬件平台，并采用一1．数据采集板AD7202，实现AD7202在LabVIEW中的数据采集。竣后，重点谤述虚拟实验仪器各个功能投块酶软件设计，包括虚拟数字存储示波器、虚拟频谱分析仪以及康拟实验系统管理软件的设计。并对系统进行了调试和实验，增加了线性系统仿真与过渡过程分析等仿真实验，验诞了虚攘实验仪器瀚实雳性和撬越洼。关键谰：虚{薹i实验饺器，PC—DAQ／PCI插卡式结构，数据采集，LabVIEWD

4、ESIGNANDIMPLEMENTATl0N0FVIRTUALLABORATORYINSTRUMENTSBASED0NLABVIEWABSTRCATItisdiscussedtheimplementationofvirtuallaboratoryinstrumentsysteminthispaper，includingvirtualdigital—storageoscilloscopeandvirtualfrequencyspectrumanalyzeretc．VirtuallaboratoryinstrumentsystemiSthepract

5、icalapplicationofvirtualinstrumenttechnology．Itmakeshardwareandsoftwaretogethertightlyandcanalsorealizeandextendmulti-functionsoflaboratoryequipmentswithPC．tocomplementtheexperimentaldevices．IthasthepeculiarityoflowCOSt，highperformanceandgraduallyperfecttestmeans．Thesystemism

6、adeupofdataacquisition，signalprocessingandoutputdisplay．Exceptdataacquisitioniscompletedbyhardware，theothersareallrealizedbysoftware．Thepaperdescribesdesignandrealizationofthesystemfromhardwarestructureandsoftwarerespectively．First，thefundamentalofvirtualinstrumentisintroduce

7、d．Virtualinstruments，bornin1970s，canbeaddedfunctionsasneeded，andprovidesophisticatedtoolsSOuserscanprogramcomplextasks,andcanalsoanalyzedata．Comparedwithbenchinstruments，virtualinstrumentshavethevirtueofhighperformancepriceratio，opensystem，highintellectualizationandfriendlyin

8、terfaceetc．Second．thecharacteristicsofLabVIEWaresummarized，andthedes