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虚拟仪器技术的研究

作　者: 李冰
导　师: 李从信
学　校: 大庆石油学院
专　业: 计算机应用技术
关键词: 虚拟仪器虚拟数字示波器动态链接库 LabVIEW
分类号: TP391.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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引　用: 19次
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内容摘要

随着科学技术的进步,对测量技术的要求越来越高。电子测量技术在各个领域得到了越来越广泛的应用。传统的电子测量仪器由于其功能单一,体积庞大,己经很难满足实际测量工作中多样性、多功能的需要。以虚拟仪器为代表的新型测量仪器改变了传统仪器的思想,它们充分利用计算机强大的软硬件功能,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、计算机和网络技术的新型测量技术。特别是基于计算机平台的各种测量仪器由于成本低、使用方便等优点得到了更广泛的应用。虚拟仪器可以充分利用计算机的运算、存储和显示功能,因而在降低仪器成本的同时,使仪器的灵活性和数据处理能力大大提高,可以更方便的组建测试系统,更好的满足多种测量要求。虚拟仪器实际上就是一种基于计算机的自动化测试仪器系统。虚拟仪器作为计算机技术和现代仪器技术相结合的产物,实现了传统仪器测量理论和测量方法上的革命性突破。虚拟数字示波器系统由信号采集、信号处理和结果显示三大部分构成,其中信号采集部分是由硬件实现,其它两部分都是由软件实现。我们所设计的虚拟数字示波器总体上包括数据采集、波形显示、频谱分析以及波形存储和回放等四大模块组成。它除了通用功能外,又具有普通示波器所没有的许多优点,如波形可存储为数据文件,以便进行永久保存、随时调用数据,进行波形实时显示、打印,其成本低廉,功能可根据应用的需要不断加强。本文所选用的软件LabVIEW 是美国NI 仪器公司的创新软件产品,也是应用最广泛、发展最快、功能最强的图形化软件开发环境。它具有开发周期短、运行速度快、可重用性、使用方便灵活等优点。因此,用LabVIEW 对虚拟数字示波器的设计是一种最理想的方法。

全文目录

第一章绪论  7-12
  1.1 虚拟仪器的演化和发展历程  7-9
  1.2 虚拟仪器的概念和特点  9-10
  1.3 课题的目的和意义  10-12
第二章虚拟仪器技术新进展及其应用  12-19
  2.1 虚拟仪器相关技术的新进展  12-16
    2.1.1 总线技术  12-13
    2.1.2 数据采集、数字信号处理及传感器技术  13-14
    2.1.3 测量技术的进步  14
    2.1.4 软件技术的发展  14-16
  2.2 虚拟仪器技术的应用  16-18
    2.2.1 各种测试系统、控制系统更广泛的应用于各个行业和领域  16-17
    2.2.2 虚拟仪器用于实验教学和实验室建设  17-18
    2.2.3 虚拟仪器技术在生物医学方面的应用  18
  2.3 应用中待解决的问题  18-19
第三章虚拟仪器实验环境介绍  19-25
  3.1 虚拟仪器技术软硬件组成  19-20
  3.2 虚拟仪器系统的构成方法  20-21
  3.3 虚拟仪器的软件开发平台  21-25
第四章虚拟示波器的编程环境及硬件选择  25-35
  4.1 LabVIEW 简介  25-26
  4.2 编程工具  26-28
  4.3 虚拟示波器硬件选择  28-31
    4.3.1 计算机接口的选择  29-30
    4.3.2 PCL-812 数据采集卡简介  30-31
  4.4 LabVIEW 中数据采集程序的建立  31-35
    4.4.1 动态链接库简介  31
    4.4.2 Windows 下数据采集程序  31-35
第五章虚拟示波器的设计与实现  35-46
  5.1 虚拟示波器的性能及采样技术  35-36
  5.2 软件设计方案  36-38
    5.2.1 虚拟示波器的软件结构  36-37
    5.2.2 仪器功能  37-38
  5.3 虚拟仪器创建过程  38
  5.4 频谱分析模块的设计  38-41
    5.4.1 分析模块功能及节点  38-40
    5.4.2 分析模块前面板及框图  40-41
  5.5 数据存储和回放模块的设计  41-43
    5.5.1 存储和回放模块功能及功能节点  41-42
    5.5.2 存储和回放模块前面板及框图  42-43
  5.6 滤波模块的设计  43-46
结论  46-48
致谢  48-49
参考文献  49-51
附录在攻读硕士学位期间发表的论文摘要  51-52
大庆石油学院硕士研究生学位论文详细摘要  52-56

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