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西南交通大学本科课程设计(论文)课程名称:虚拟仪器课程设计设计题目:元件伏安特性的测量院系:电气工程系专业:城轨电子本年级:2012姓名:学号:指导教师:西南交通大学本科课程设计(论文)第2页摘要虚拟仪器技术是基于计算机的仪器及测量技术。与传统技术不同,虚拟仪器技术指在包括数据采集设备的通用计算机的平台,根据需求可以高效地构建起形形色色的测量系统,对大多数用户而言,主要的工作变成了软件设计。虚拟仪器技术突破了传统仪器的局限,可以将许多信号处理的方法方便的应用于测量中,并且为自动测量和网络化测量创造条件。早期的虚拟仪器技术主要用于军事、航空、航天等领域和科研院所,现在已经越来越多地出现在工厂及其他民用场合。虚拟仪器技术反映了当前测量技术的发展方向:涉及面广,包括数学、物理、电工电子技术、计算机软硬件、信号处理及相关专业的测试技术。LabView(laboratoryvirtualinstrumentengineeringworkbench)是一种图形化的编程语言和开发环境,它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受,被公认为是标准的数据采集和仪器控制软件。虚拟仪器的硬件系统由PC机和数据采集器组成.数据采集器包括多路开关、放大器、采样/保持器、A/D转换器以及其它有关电路组成.这些部分共同配合完成对信号数据的采集、放大以及模/数转换任务.同时数据采集器上的数模转换器(D/A)可用于将计算机输出的数字量转换为模拟量,从而实现控制功能.数据采集卡的种类非常多,其功能也有很大不同.使用时可根据需要选择.使用数据采集卡时必须对其性能指标有所了解,主要包括输入通道数、信号输入方式、输入范围、阻抗、A/D转换器的采样速率和位数、分辨率和精度等.关键词:虚拟仪器;LABVIEW;线性电阻;二极管;电压源;伏安特性西南交通大学本科课程设计(论文)第2页AbstractThisarticlebasedontherealizationLabview8.5virtualsine,squarewave,sawtooth,trianglewaveandrandomwaveformsignalgenerator.Canberequiredtochangethewaveformofthefrequencyandamplitude.Thispaperfirstintroducesthevirtualfunctionsignalgeneratorofdevelopmentplatform,andvirtualsignalgeneratorofdesignideas,andgivesavirtualsignalgeneratorbasedonLABVIEWfrontpanelandtheprogrammingflowchartdescribesthefunctionmoduledesignsteps,providesavirtualgeneratorpanel.Signalgeneratorinthedesignprocess,aftercarefulthought,combinedwiththespecificfunctionofLABVIEWmadesomeinnovations.Theinstrumentsystemissimple,flexibledesign,hasastrongadaptability.Keywords:VirtualInstrument;LabView;VirtualFunctionGenerator西南交通大学本科课程设计(论文)第3页目录第1章绪论.........................................................11.1虚拟仪器简介..................................................11.1.1虚拟仪器概念...........................................................................................11.1.2虚拟仪器组成...........................................................................................11.2LabView简介.................................................21.2.1LabView概念...........................................................................................21.2.2LabView特点...........................................................................................31.2.3LabView应用领域......................................................................................3第2章总体方案设计...................................................52.1设计思路及原理............................................................................................52.2设计方案简介.................................................................................................62.3设计流程.........................................................................................................72.4设计的硬件电路.............................................................................................82.5数据采集器BNC16S的采集原理................................8第3章LabVIEW下的程序设计.........................................103.1各个子VI的介绍...............................................103.1.1基本函数发生器..........................................113.1.2AOContinuousGen.......................................113.1.3AIAcquireWaveforms...................................113.1.4IndexWaveformArray....................................123.2软件层设计....................................................12第四章结果分析.....................................................154.1运行验........................................................................................................154.2调试分析.........................................................................................................154.3结论及进一步设想.........................................................................................16收获和体会...........................................................18参考文献.............................................................19西南交通大学本科课程设计(论文)1第1章绪论1.1虚拟仪器简介1.1.1虚拟仪器概念虚拟仪器的概念是美国NI公司(NationalIn-argument)在20世纪80年代中期提出来的。虚拟仪器技术(Virtualinstrument)就是利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。自1986年问世以来,世界各国的工程师和科学家们都已将NILabView图形化开发工具用于产品设计周期的各个环节,从而改善了产品质量、缩短了产品投放市场的时间,并提高了产品开发和生产效率。使用集成化的虚拟仪器环境与现实世界的信号相连,分析数据以获取实用信息,共享信息成果,有助于在较大范围内提高生产效率。虚拟仪器提供的各种工具能满足我们任何项目需要。1.1.2虚拟仪器组成虚拟仪器由硬件设备与接口、设备驱动软件和虚拟仪器面板组成。其中,硬件设备与接口可以是各种以PC为基础的内置功能插卡、通用接口总线接口卡、串行口、VXI总线仪器接口等设备,或者是其它各种可程控的外置测试设备,设备驱动软件是直接控制各种硬件接口的驱动程序,虚拟仪器通过底层设备驱动软件与真实的仪器系统进行通讯,并以虚拟仪器面板的形式在计算机屏幕上显示与真实仪器面板操作元素相对应的各种控件。用户用鼠标操作虚拟仪器的面板就如同操作真实仪器一样真实与方便。虚拟仪器的硬件系统一般分为计算机硬件平台和测控功能硬件。计算机硬件平台可以是各种类型的计算机,如台式计算机、便携式计算机、工作站、嵌入式计算机等。它管理着虚拟仪器的软件资源,是虚拟仪器的硬件基础。因此,计算机技术在显示、存储能力、处理器性能、网络、总线标准等方面的发展,导致了虚拟仪器系统的快速发展。按照测控功能硬件的不同,VI可分为DAQ、GPIB、VXI、PXI和串口总线五种标准体系结构,它们主要完成被测输入信号的采集、放大、模/数转换西南交通大学本科课程设计(论文)2测试软件是虚拟仪器的主心骨。NI公司在提出虚拟仪器概念并推出第一批实用成果时,就用软件就是仪器来表达虚拟仪器的特征,强调软件在虚拟仪器中的重要位置。NI公司从一开始就推出丰富而又简洁的虚拟仪器开发软件。使用者可以根据不同的测试任务,在虚拟仪器开发软件的提示下编制不同的测试软件,来实现当代科学技术复杂的测试任务。在虚拟仪器系统中用灵活强大的计算机软件代替传统仪器的某些硬件,特别是系统中应用计算机直接参与测试信号的产生和测量特性的分析,使仪器中的一些硬件甚至整个仪器从系统中消失,而由计算机的软硬件资源来完成它们的功能。虚拟仪器测试系统的软件主要分为以下四部分。(1)仪器面板控制软件(2)数据分析处理软件(3)仪器驱动软件(4)通用I/O接口软件1.2LabView简介1.2.1LabView概念LabView(LaboratoryVirtualInstrumentEngineeringWorkbench,实验室虚拟仪器集成环境)是一个基于G(Graphic)语言的图形编程开发环境,在工业界和学术界中广泛用作开发数据采集系统、仪器控制软件和分析软件的标准语言,对于科学研究和工程应用来说是很理想的语言。与C和BAS
本文标题:基于LABVIEW的二极管伏安特性
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