实验二十基于NIELVIS系统的信号测试.docVIP

实验二十 基于NI ELVIS系统的美国国家仪器公司的教学实验室虚拟仪器套件 (NI ELVIS)可用于动手设计及原型设计，平台集成了12款最常用仪器，包括示波器、数字万用表、函数发生器、波特分析仪等，紧凑的结构是实验室及课堂教学的理想选择。NI ELVIS可通过USB接口与PC连接，实现快速易用的测量采集及显示。作为基于LabVIEW图形化系统设计软件，NI ELVIS能够发挥虚拟仪器技术的灵活性及自定义功能。同时，NI ELVIS也是NI电子教育平台中的重要部分，结合NI Multisim采集及仿真环境实现NI ELVIS板载电路的测量及仿真。NI ELVIS的设计以教学为目标，是一款全面的教学工具，用于电路设计、仪器控制、无线通信等教学。 NI ELVIS平台上安装了NI ELVISmx驱动及NI ELVISmx Instrument Launcher软件，可快速连接全部12款仪器。通过Instrument Launcher软件及软前面板，用户可以快速配置仪器。NI ELVIS与Multisim的集成使得仿真与原型之间可实现平滑无缝的转换。用户可在Multisim中使用NI ELVIS虚拟仪器来设计电路。同时，Kensington安全电缆通过连接端口将ELVIS锁定在工作站上，确保了安全性。USB即插即用的特性大大提高了NI ELVIS的便携性，可满足不同实验室及课堂的使用。 NI ELVIS的工作原理及组成； 二、实验原理 NI ELVIS系统的工作台为用户提供了易于操作的可变电源与函数发生器的手动旋钮。并且为示波器、函数发生器和数字万用表提供了便于连接的BNC接口和香蕉型接口，如图2所示。 NI ELVIS系统原型板跟工作台相连。ELVIS原型板为搭建电子电路和通用信号的采集提供了一定的空间。在NI ELVIS工作台上，可以使用特质的原型板与工作台进行连接，完成专业型实验。NI ELVIS系统的信号端子，全部通过面包板两侧的分布带呈现在面包板上。每个信号都有一排接口，并根据功能被分成不同的小组。NI ELVIS系列使用基于LabVIEW软件设备和传统设计的工作原型板提供了一套基本实验设施功能。NI ELVISmx是支持NI ELVIS系列硬件套件的软件设备。它提供了基于LabVIEW的软件前面板设备。 该操作面板中包含了NI ELVIS系统的基本仪器功用。其中包括：数字万用表(DMM)、函数示波器(Scope)、函数发生器、可变电源、波特分析仪、信号分析仪、任意波形发生器、阻抗分析仪、双线电流电压分析仪和三线电流电压分析仪。通过这些虚拟仪器，我们可以在原型板上搭建多种基本电路，进行实验。 1 NI ELVISⅡ系列面包板 2数字万用表熔断器 3 数字万用表接口 4 示波器接口 5 信号发生器接口、数字触发脉冲输入接口 6 面包板固定螺钉 7 面包板接口 8 面包板电源开关 9 状态指示灯 10 可变电源手动控制 11信号发生器手动控制 图 2 带有面包板的NI ELVIS工作台的俯视图 1 AI、PFI信号行 2 工作台表面接口器 3 DIO信号行 4 用户可配置LEDS 5用户配置D-SUB接口器 6 计数器/定时器、用户可配置的I/O和直流电源信号行 7 数字万用表、模拟输出接口、函数发生器、可变电源和直流电源信号行 8 直流电源指示灯 9 用户配置螺旋端子 10 用户配置BNC连接器 11 用户可配置的香蕉型连接器 12 螺杆位置锁定 图 NI ELVIS系列原型板示意图 NI ELVIS系列原型板 图 20-4 NI ELVIS系列实物照片 四．实验操作步骤 将NI ELVIS系列原型板NI ELVIS”，显示图20-3所示的界面，可以逐项点击进行实验。 1．数字万用表 数字万用表在NI ELVIS II系统中是独立的，它的终端是工作台一侧的三个香蕉型插孔。如图20-5（a）所示基于LabVIEW平台的数字万用表的前面板如图20-5(b)所示通过图中所示，我们可以看出NI ELVIS系统数字万用表可以用来测量直流电压、交流电压、交流电流、直流电流、电阻、电容、电感、二极管以及连续性测量。在“Mdoe”中，我们可以自己选择测量量程或者自动选择。“Banana Jack Connections”中显示有测量各种元器件的连接方式。即直流电压、交流电压、电阻、二极管和连续性测试模式，使用VΩ和COM接口。对于直流电流和交流电流模式，使用A和COM接口。为方便我们使用电路原型板，NI ELVIS原型板为我们提供了可配置的双头香蕉型接口，用于DMM与原型板之间的连接。方便我们