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基于LabVIEW双通道示波器的设计与实现.doc27页
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基于LabVIEW通道示波器的设计与实现
Design and Implementation of Channel Oscilloscope
Based on LabVIEW
虚拟仪器技术是现在计算机系统和仪器系统相结合的产物，是当今计算机辅助测试领域的一项重要技术。它推动着传统仪器朝着数字化，智能化，模块化，网络化的方向发展。
随着电子计算机技术和软件开发技术的日新月异，电子计算机在数据的实时分析和处理，显示，存贮等方面的优势与传统的仪器相比越来越明显。与此同时，随着计算机性价比的不断提升，传统仪器的价格又长期居高不下，再加上传统仪器的功能单一，发展虚拟仪器已经成为一个不可阻挡的历史潮流。美国NI公司在这种大环境下，率先发起了对虚拟仪器的研究开发，推出了LabVIEW软件开发平台。
文章阐述了虚拟仪器的背景、概念、发展、组成等，重点介绍了采用图形化编程软件LABVIEW设计虚拟示波器方法以及它的波形显示、频谱分析、参数显示等功能，最终实现开发一个能够对声音信号进行显示的虚拟示波器。
本文所设计的虚拟示波器经过测试可以对信号正确的采集和显示，达到了本次虚拟示波器的设计要求。
本课题在掌握了虚拟仪器的基本结构及信号处理的相关知识基础之上，设计了一套虚拟示波器。对虚拟仪器的概念，结构，发展趋势进行了相关分析。
关键词：虚拟仪器 虚拟示波器 LabVIEW
Now, virtual instrument technology is the combination of the computer system and instrument system, is an important technology in the field of computer aided testing. It promotes the traditional instruments toward digital, intelligent, modular, network direction.
With advances in computer technology and software development technology, electronic computer in real-time data analysis and processing, display, storage, et
正在加载中，请稍后...01.双踪示波器做电源怎么用？不知道 是做直流电还是交流电，对于电流大小有没有要求，...查看完整版&&&02.电源风扇声音大怎么办我的电源是世纪之星300W原装电源,使了大概一年多,现在声音特别大,我检查了风扇,也没看见有多少灰尘,是不是干油啦?你说的这个可能性不是没有。但是也可能是你的cpu工作的太频繁。致使风扇的转速过高冲而导致声音过大。...查看完整版&&&03.（电脑上的）光驱，音响，电源 怎么组合成系统把电脑的电源盒(AT.不需主板能启动的，ATX的需把绿线和黑线接通)输出端(12V+5V)接入光驱，从光驱的耳机输出孔(或从背面AU输出)接到音响的信号输入端即可(连接用的音频线一般音响店有售)。买一个不带电源的电脑机箱和...查看完整版&&&04.电脑电源盒风扇停转了怎么办换个新的换一个马上换电源阿
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对于电脑爱好者尤其是超频发烧友来说机箱内关键部件的降温成为首...查看完整版&&&09.电源怎么区分好坏！~通常只能从品牌来确定,也可以选口碑好的...查看完整版&&&10.UPS不间段电源, 怎么充电.在你使用中他就在充电呀,不过当你第一次使用前最好让他充一次电,就是把电源插上就行了...查看完整版&&&&今日推荐&&&幽默笑话百态军事探索娱乐女性健康旅游互联网&&01.双踪示波器做电源怎么用？不知道 是做直流电还是交流电，对于电流大小有没有要求，...查看完整版&&&02.电源风扇声音大怎么办我的电源是世纪之星300W原装电源,使了大概一年多,现在声音特别大,我检查了风扇,也没看见有多少灰尘,是不是干油啦?你说的这个可能性不是没有。但是也可能是你的cpu工作的太频繁。致使风扇的转速过高冲而导致声音过大。...查看完整版&&&03.（电脑上的）光驱，音响，电源 怎么组合成系统把电脑的电源盒(AT.不需主板能启动的，ATX的需把绿线和黑线接通)输出端(12V+5V)接入光驱，从光驱的耳机输出孔(或从背面AU输出)接到音响的信号输入端即可(连接用的音频线一般音响店有售)。买一个不带电源的电脑机箱和...查看完整版&&&04.电脑电源盒风扇停转了怎么办换个新的换一个马上换电源阿
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第三方登录：双踪示波器使用方法和使用注意事项
摘要: 双踪示波器能直接观察电信号的波形，分析和研究电信号的变化规律，还可测试多种电量，如：幅值、频率、相位差和时间等。若配以传感器，还能对一些非电量进行测量。本文以SR-8型双踪示波器为例介绍它的面板旋钮、双踪示波器使用方法和 ...
双踪能直接观察电信号的波形，分析和研究电信号的变化规律，还可测试多种电量，如：幅值、频率、相位差和时间等。若配以，还能对一些非电量进行测量。本文以SR-8型双踪示波器为例介绍它的面板旋钮、双踪示波器使用方法和使用注意事项。
SR-8型双踪示波器使用SR-8型双踪示波器是全晶体管化的便携式通用示波器。它的频带宽度为DC15MHz，可以同时观察和测定两种不同电信号的瞬间过程，并把它们的波形同时显示在屏幕上，以便进行分析比较。该双踪示波器可以把两个电信号叠加后再显示出来，也可作单踪示波器使用。①Y轴系统Y轴系统的前置放大器分别由两个结构相仿的电路组成，借助开关能同时观察和测定两个时间信号，因此，双踪示波器前置通道YA和YB的性能和精度是相同的。a、输入灵敏度：10mV/div～20V/div，按1-2-5进位分11档级，处于校准位置时，误差≤5%，微调增益比≥2.5:1。b、频带宽度。“AC”(交流耦合)：10Hz～15MHz，≤3dB；“DC”(直流耦合)：0～15MHz，≤3dB。c、输入阻抗。直接输入，1MΩ/35pF。经探极耦合(10:1)，10MΩ/15pF。d、最大输入电压。DC耦合：250V[DC+(ACP-P)]。AC耦合：500V(ACP-P)。②X轴系统a、描速度：0.2μs/div～ls/div，按1-2-5进位分21档级，误差≤5%。微调比＞2.5:1。扩展×10时，其最快扫描速度可以达到20ns/div。误差除了0.2μs/div档≤15%外，其余各档均≤10%。b、频带宽度。OHz～500kHz，≤3dB。c、输入阻抗。1MΩ/35pF。d、X外接灵敏度≤3V/div。③双踪示波器主机校准信号a、波形，矩形波。b、频率：1kHz，误差≤2% 幅度：1V，误差≤3%。工作环境：温度为(-10～+40)℃；相对湿度85%。：电压为220V±10%，频率为50Hz±4%。功率消耗：约55V.A。连续工作时间：8h。SR-8型双踪示波器面板旋钮及说明新手在双踪示波器使用前必须认真阅读示波器说明书，熟悉双踪示波器面板上各个按钮的工作及使用方法，才能在测量过程中正确、熟练使用双踪示波器。SR-8型双踪示波器面板图如图所示。
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& SR-8型双踪示波器面板图①双踪示波器显示部分a、“电源开”。控制SR-8型双踪示波的总电源开关。当此开关接通后，指示灯立即发光，表示双踪示波器已接通电源。b、“指示灯”。为接通电源的指示标志。c、“*-辉度”。用于调节双踪示波器波形或光点的亮度。顺时针转动时，亮度增加；逆时针转动时，亮度减弱直至显示亮度消失。d、“⊙-聚焦”。用于调节双踪示波器波形或光点的清晰度。e、“○-辅助聚焦”。它与“聚焦”控制旋钮相互配合调节，提高双踪示波器显示器有效工作面内波形或光点的清晰度。f、“⊕-标尺亮度”。用于调节示波器坐标轴上刻度线亮度的控制旋钮。当顺时针旋转时，刻度线亮度将增加；反之则减弱。g、“寻迹”。当按键向下按时，偏离荧光屏的光点回到显示区域，从而寻到光点的所在位置，实际上它的作用是降低Y轴和X轴放大器的放大量，同时使时基发生器处于自励状态。h、“校准信号输出”。此插座为BNC型。双踪示波器使用过程中校准信号由此插座输出。②双踪示波器Y轴插件a、显示方式开关。用作转换两个Y轴前置放大器YA及YB工作状态的控制件，它有五个作用位置。“交替”，YA和YB通道处于交替工作状态。它的交替工作转换是受扫描重复频率所控制，以便显示双踪信号。“YA”，YA通道放大器单独工作。示波器作为单踪示波器使用。“YA+YB”，YA和YB两通道同时工作。通过YA通道的“极性”作用开关，可以显示两通道输入信号的和或差。“YB”，YB通道放大器单独工作，“断续”受电子开关的自励振荡频率(约200kHz)的控制，使两通道交换工作，从而显示双踪信号。“断续”，电子开关以250kHz的固定频率，轮换接通YA和YB通道，从而实现双踪显示，在双踪示波器使用过程中于信号频率较低时。b、“D-┻-AC”——Y轴输入选择开关。用以选择被测信号反馈至示波器输入端的耦合方法。置于“DC”位置时，能观察到含有直流分量的输入信号。当置于“AC”位置时，只耦合交流分量，切断输入信号中含有的直流分量。当开关置于“┻”位置时，Y轴放大器的输入端与被测输入信号切断，双踪示波器内放大器的输入端接地，这时很容易检查地电位的显示位置，它有操作简便的优点，一般在测试直流电平时作参考用。C、“微调Y/div”——灵敏度选择开关及其微调装置。灵敏度选择开关系套轴装置，黑色旋钮是Y轴灵敏度的粗调装置，从10mV/div～20V/div分11个档级，可按被测信号的幅度选择最适当的档级，以便观测。当“微调”装置的红色旋钮以顺时针方向转至满度时，即“校准”位置，可按黑色旋钮所指示的面板上标称值读取被测信号的幅度值。“微调”的红色旋钮是用来连续调节输入信号增益的细调装置，当此旋钮以逆时针转到满度(非校准位置)处时，其变化范围应大于2.5倍，因此，可连续调节“微调”装置，以获得各挡级之间的灵敏度覆盖。唯在作定量测试时，此旋钮应处在顺时针满度的“校准”位置上。d、“平衡”。当Y轴放大器输入级电路出现不平衡时，显示的光点或波形会随“V/div”开关的“微调”转动而作Y轴轴向位移，“平衡”控制器可把这种变化调至最小。e、“↓↑-Y轴移位”。双踪示波器使用中它是用来调节波形或光点的垂直位置。当显示位置高于所要求的位置时，可逆时针方向调节，使波形向下移，如位置偏低，可顺时针方向调节，使显示的被测波形向上移动，调到所需的位置上。f、“极性拉-YA”。在YA通道系统中，设有极性转换按拉式开关，双踪示波器使用过程中此开关拉出时，YA通道为倒相显示。g、“内触发拉-YB”。该按拉式开关用于选择内触发源。在“按”的位置上(常态)，扫描的触发信号取自经放大后YA及YB通道的输入信号。在“拉”的位置上，扫描的触发信号只取自YB通道的输入信号，通常适用于有时间关系的两路跟踪信号显示。h、Y轴输入插座。为BNC型插座。示波器使用时被测信号由此直接或经探头输入。③示波器X轴插件a、“微调t/div”——扫描速度开关。在用双踪示波器显示电压与时间关系曲线时，通常以Y轴表示电压，X轴表示时间。示波管屏幕上光点沿X轴方向的移动速度由扫描速度开关“t/div”所决定。该开关上“微调”电位器按顺时针方向转至满度，并接上开关后，即为“校准”位置，此时面板上所指示的标称值即扫描速度值。b、“微调”。置于扫描速度选择套轴开关上的红色旋钮，是用来连续改变双踪示波器扫描速度的细调装置。此旋钮以逆时针旋至满度时为非校准位置，其扫描速度变化范围应大于2.5倍。当以顺时针转至满度并接通开关时是“校准”位置。C、“校准”。此为扫描速度校准装置，示波器使用时可借助较高精度的时标信号对扫描速度校准。d、“扩展拉×10”。双踪示波器的扩展装置系按拉式开关。在“按”的位置上仪器作正常使用。在“拉”的位置时，X轴放大显示，可扩大10倍，此时，面板上的扫速标称值应以10倍计算，放大后的允许误差值应相应增加。e、“→-X轴移位”。为套轴旋钮，用来调节示波器时基线或光点的位置。顺时针旋转时，时基线向右移；逆时针旋转时，时基线向左移。其套轴上的小旋钮系细调装置。f、“外触发X外接”插座。为BNC型插座。示波器使用时该插座可作为连接外触发信号的插座。也可用作X轴放大器外接信号输入插座。g、“电平”。用来选择输入信号波形的触发点，使在某一所需的电平上启动扫描。当触发电平的位置越过触发区域时，扫描将不被启动，屏幕上无波形显示。h、“稳定性”。系半调整器件。该器件在双踪示波器使用时用来调整扫描电路的工作状态，以达到稳定的触发扫描，调准后不需经常调节。i、“内外”——触发源选择开关。在“内”的位置上，扫描触发信号取自Y轴通道的被测信号；在“外”的位置上，触发信号取自外来信号源，即取自“外触发×外接”输入端的外触发信号。j、“ACAC(H)DC”——触发耦合方式选择开关。有三种耦合方式。在外触发输入方式时，也可以同时选择输人信号的耦合方式。 “AC”触发形式属交流耦合方式，由于触发信号的直流分量已被切断，因而其触发性能不受直流分量的影响。“AC(H)”触发形式属低频抑制状态，通过高通滤波器进行耦合，高通滤波器起抑制低频噪声或低频信号的作用。“DC”触发形式属直流耦合方式，可用于对变化缓慢的信号进行触发扫描。k、“高频触发自动”——触发方式开关。其作用是按不同的目的或用途转换触发方式。置于“高频”时，扫描处于“高频”同步状态，机内产生约50kHz的自励信号，对被测信号进行同步扫描，本方式通常用作观察较高频率信号的波形。开关置于“触发”时，是观察脉冲信号常用的触发扫描方式，由来自Y轴或外接触发源的输入信号进行触发扫描。开关置于“自动”时，扫描处于自励状态，不必调整“电平”旋钮，即能’自动显示扫描线，适用于观测较低频率信号。“+ -”——触发极性开关。用于选择触发信号的上升沿或下降沿部分来对扫描进行触发。“+”扫描是以输入触发信号波形的上升沿进行触发并使扫描启动。“-”扫描是以输入触发信号波形的下降沿进行触发并使扫描启动。④后面板电源插座专供双踪示波器总电源输入用。采用本机提供的电源插头插保险丝座，用1A的保险丝管。⑤底盖板“YA增益校准”、“YB增益校准”分别调准YA、YB通道的灵敏度。示波器使用方法时基线的调节将各控制件位置置于表所示位置。如看不到光迹，判断光迹偏离方向，然后松开按键，把光迹移至荧光屏中心位置。
表时基线显示时控制件作用位置②聚焦及辅助聚焦的调节聚焦调节旋钮用于调节光迹的聚焦(粗细工程度，使用时以图形清晰为佳。把光点或时基线移至荧光屏中心位置，然后调节聚焦及辅助聚焦，使光点或时基线最清晰。③输入信号的连接以显示校准信号(1V1000Hz方波)为例，用同轴电缆将校准信号接人YA通道，YA通道的输入耦合开关置于“AC”位置，根据输入信号的幅度调节旋钮的位置，灵敏度开关(V/div)置于“0.2”档，并将其微调旋至满度的校准位置上，触发方式置于“自动”。将旋钮指示的数值(如0.2V/div，表示垂直方向每格幅度为0.2V)乘以被测信号在屏幕垂直方向所占格数，即得出该被测信号的幅度，此时，荧光屏上应显示出约5div的矩形波。调节扫描速度，应根据输入信号的频率调节旋钮的位置，将该旋钮指示数值(如0.5ms/div，表示水平方向每格时间为0.5ms)，乘以被测信号一个周期占有格数，即得出该信号的周期，也可以换算成频率。④高频探头的应用在使用高频探头测量时，输入阻抗提高到lOMΩ，但同时也引进了10:1的衰减，使测量灵敏度下降到未使用高频探头的1/10。所以在使用高频探头测量电压时，被测电压的实际值应是荧光屏上读数的10倍。在使用高频探头测量快速变化的信号时，必须注意探头的接地点应选择在被测点附近。⑤“交替”与“断续”的选择a、“交替”显示方式的特点是：扫描周期要比被测信号周期长，即扫描频率要比信号频率低，否则就无法观测到完整的一个周期的波形。在双踪示波器使用中若采用这种显示方式在采用低速扫描时，会产生明显的闪烁现象，甚至可以看出两个通道的转换过程。因此，“交替”显示方式不适用于观测频率较低的信号。b、“断续”显示方式的特点是：电子开关频率要比扫描频率高得多，否则当二者频率相近时，波形将产生明显的间断现象。因此，在双踪示波器使用过程中“断续”显示方式不适用于观测频率较高的信号。C、“交替”或“断续”显示方式的触发都应选择“内触发”，因为采用这两种显示方式所显示的波形都是经多次扫描形成的，只有取用被测信号本身做触发信号，才能做到每次扫描起点一致，也才能保证所显示的波形稳定。对两个信号做一般比较时，如观测频率、幅度、波形失真等，采用上述“内触发”方式是可以的，但是，当涉及这两个信号之间的相位关系及时间关系时，因为触发信号是有极性的，所以只能采用其中一个通道的信号作为触发信号，这样就有了一个统一的时间标准，相位关系就能如实地显示出来。例如，SR-8型双踪示波器的“拉-YB”拉出后，扫描的触发信号即取自YB通道的输入信号。两个输入信号中，选哪一个信号作为触发信号，就应把该信号从YB输入端输入。还应注意，使用双踪示波器观测脉冲信号时，触发方式开关应置“常态”。示波器使用注意事项①双踪示波器使用前，应检查电网电压是否与双踪示波器的电源电压要求一致。检查旋钮、开关、电源线有无问题，示波器的电源线应选用三芯插头线，机壳应良好接地、防止机壳带电引发事故。②使用示波器时，辉度不宜调得过亮，不能让光点长期停留在一点。若暂不观测波形，应将辉度调暗。③调聚焦时应注意采用光点聚焦而不要用扫描线聚焦，这样才能使电子束在X、Y方向都能很好地聚拢。④输入电压幅度不能超过示波器允许的最大输入电压。⑤注意信号连接线的使用。当被测信号为几百千赫以下信号时，可用一般导线连接；当信号幅度较小时，应当用屏蔽线连接，以防干扰；测量脉冲信号和高频信号时，必须用高频同轴电缆连接。⑥要合理使用探头。在测量低频高压电路时，应选用电阻分压器套头；在测量高频脉冲电路时，应选用低探头，并注意调节微调电容，以保证高频补偿良好。探头和示波器应配套使用，一般不能互换，否则会导致误差增加或高频补偿不当。⑦定量观测应在示波器屏幕的中心区域进行，以减小测量误差。⑧对于X轴扫描带有扩展的示波器，若利用双踪示波器本身的扫描频率能正常测试，则应尽量少用扩展功能，因为利用扩展功能要增大亮度，有损示波器的寿命。⑨示波器不能在强磁场或电场中使用，以免测量时受干扰。
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