虚拟仪器虚拟电压表课程报告剖析.doc

虚拟仪器课程设计的目的意义 课程设计的目的及要求 1.1.1 设计目的 本课程的目的主要是让学生在掌握虚拟仪器技术的组件的性能、属性、创建虚拟仪器的方法理论基础和虚拟仪器的图形编程方法,掌握虚拟仪器系统软件开发工具，以及掌握虚拟仪器在测量仪器、过程控制、信号分析、网络远程控制等应用技能。1.1.2 设计要求 软件实验部分主要学习图形化编程软件LabVIEW的原理及编程方法，按照实验内容和要求进行操作，循序渐进地掌握VI程序及子程序的创建和调用，编辑和调试，各种结构图表图形和数组的使用，以及字符串和文件I/O的操作，熟悉LabVIEW的各种函数以及菜单，选项的作用和功能硬件实验部分，主要了解PCI-多功能数据采集卡的使用方法和采集通道设置，并创建VI程序控制数据采集卡的I/O操作，利用信号发生器产生信号，实时检测，显示测量数据及波形，并写出报告。1.2 课程在教学计划中的地位和作用 《虚拟测试技术与仪器课程设计》是为测控专业《虚拟测试技术与仪器》课程而开设的课程设计教学环节，其目的在于培养我们综合运用理论知识来分析和解决实际问题的能力。 通过课程设计能进一步锻炼学生在虚拟测试技术与仪器应用方面的实际工作能力。我们要着重学会面对一个实际问题，如何去自己收集资料，如何自己去学习新的知识，如何自己去制定解决问题的方案并通过实践不断地去分析和解决前进道路上的一切问题。 设计任务 2.2选作题设计任务 电压是电路中常用的电信号通过电压测量利用基本公式可以导出其它的参数因此电压测量是其他许多电参数和非电参数量测量的基础,测量电压相当普及的一种测量仪表就是电压表LabVIEW 8.5的虚拟数字电压表，应用DAQ卡获取电压信号，或产生模拟信号，分别进行交直流电压测量，实现电压数字显示有效值平均值和峰值通道选择交直流选择采样频率采样点数设置 总体设计方案 3.2虚拟数字电压表总体设计方案 根据虚拟数字电压表的设计要求，可以知道其组成部分包括数据采集和数据处理显示两部分。 数据采集部分采用NI公司PCI-6024E卡 图3.2 虚拟数字电压表总体设计流程图 第四章 硬件设计 4.1 PCI-6024E卡及安装 PCI-6024E卡将作为本次的数据采集卡，VI程序通过它来实现虚拟仪器的输入输出功能。PCI-6024E卡是基于PCI总线的高性能多功能的数据采集卡。它有个单端输入或个差分输入，2DA输出通道，24条与TTL兼容的数字I/O，3个用于I/O定时的16 位计数/定时器。4.2 PCI－6024E卡I/O配置 PCI－6024E卡同NI公司的绝大部分数据采集卡一样是即插即用型的设备，硬件正确安装后，如果机器安装了LabVIEW和NI－DAQ，就会出现在Measurement Automation Explorer的ConfigurationMysystem Devices and Interfaces列表中。 在设备名PCI-6024E上单击右键，选择Properties，就会出现采集卡的配置对话框配置包括System,AI,AO,Accessory,OPC和Remote Access五个部分的设置。 4.3 PCI－6024E卡通道配置 在使用DAQ设备的模拟I/O或数字I/O功能时，必须首先配置设备的通道。在Measurement Automation Explorer中配置通道步骤如下： ① 右键单击Data Neighbourhood图标，选择弹出菜单中的Insert，系统会弹出Insert New对话框。单击Finish； ② 在弹出的Create New Channel对话框中将通道类型设置为Analog Input，单击下一步； ③ 在Enter Channel Name and Description对话框中，将通道名称设置为ScropA，并填上适当的通道描述，单击下一步； ④ 在Channel Wizard对话框中，选择传感器或测量信号类型，单击 下一步； ⑤ 设置单位为Volts，量程为－5V～5V，单击下一步； ⑥ 设置缩放比例因子为NoScaling，单击下一步； ⑦ 指定DAQ硬件为Dev1:PCI-6024E，通道编号为0；模拟输入方式为Differential,单击完成。 4.4 数据采集操作 LabVIEW涉及到的操作类型有模拟输入，模拟输出，计数操作和数字I/O等，相应的操作函数在功能模板中的Data Acquisition子模板。本次实验中，我们应用了以下对PCI-6024E卡进行操作PCI-6024E数据采集卡，通过PCI-6024E卡4.6 虚拟数字电压表接线说明 通过PCI-6024E数据采集卡产生模拟信号，数据采集卡上的模拟信号输出口通过数据