1、摘 要LabVIEw 85版本的工程技術比以往任何一個版本都豐富它采用了中文界面，各個控件的功能一目了然。利用它全新的用戶界面對象和功能，能開發出專業化、可完全自定義的前面板。LabVIEw 85對數學、信號處理和分析也進行了重大的補充和完善，信號處理分析和數學具有更為全面和強大的庫，其中包括500多個函數。所以在LabVIEw 85版本下能夠更方便地實現虛擬電壓表的設計。虛擬電壓表是基于計算機和標準總線技術的模塊化系統，通常它由控制模塊、儀器模塊和軟件組成，由軟件編程來實現儀器的功能。在虛擬儀器中，計算機顯示器是惟一的交互界面，物理的開關、按鍵、旋鈕以及數碼管等顯示器件均由與實物外觀相似的圖

2、形控件來代替，操作人員只要通過鼠標或鍵盤操作虛擬儀器面板上的旋鈕、開關、按鍵等設置各種參數，就能根據自己的需要定義儀器的功能。在虛擬電壓表的設計中，考慮到儀器主要用于教學和實驗，使用對象是學生，因此將引言中提到的三種檢波方式的儀器合為一體，既簡化了面板操作，又便于直接對比。該電壓表主要用于電路分析和模擬電子技術等實驗課的教學和測量儀器，能夠使學習者了解和掌握電壓的測量和電壓表對各種波形的不同響應。因此，虛擬電壓表應具備電源開關控制、波形選擇，以及顯示峰值、有效值和平均值三種結果，且輸入信號的大小可調節等功能。虛擬電壓表由硬件設備與接口、設備驅動軟件和虛擬儀器面板組成。其中，硬件設備與接口包括儀

3、器接口設備和計算機，設備驅動軟件是直接控制各種硬件接口的驅動程序，虛擬儀器通過底層設備驅動軟件與真實的儀器系統進行通信，并以虛擬儀器面板的形式在計算機屏幕上顯示與真實儀器面板操作相對應的各種控件。在此，用軟件虛擬了一個信號發生器。該信號發生器可產生正弦波、方波和三角波，還可以輸入公式，產生任意波形。根據需要，可調節面板上的控件來改變信號的頻率和幅度等可調參數，然后檢測電壓表的運行情況。因此，在LabVIEW圖形語言環境下設計的虛擬電壓表主要分為兩個部分：第一部分是虛擬電壓表前面板的設計；第二部分是虛擬電壓表流程圖的設汁。目 錄一、設計的目的及要求21.1、設計目的21.2、設計要求2二、設計任

4、務2三、設計思路2四、軟件設計34.1、總框圖程序設計34.2、框圖中使用模塊程序說明44.2.1 數據采集模塊44.2.2 軟件產生模擬信號模塊44.2.3 數據處理顯示模塊5五、系統調試及使用65.1、數字電壓表系統調試及使用65.1.1 交流電壓測量7直流電壓測量7六、心得與體會7一、設計的目的及要求1.1、設計目的本設計主要是讓為了讓學生能夠在理解理論知識的基礎上更好的掌握虛擬儀器組件的性能、屬性、創建虛擬儀器的方法和虛擬儀器的圖形編程方法,掌握虛擬儀器的軟件開發以及掌握虛擬儀器在測量儀器、過程控制、信號分析、網絡遠程控制等應用中的相關應用技能。1.2、設計要求設計要求學生掌握虛擬儀器

5、的構成和設計思想、圖形語言相關胡知識。在設計中能夠利用相應的硬件和軟件完成規定的課程設計任務，使學生的計算機綜合應用能力提高并且掌握虛擬儀器軟件的設計方法。軟件部分主要是利用LabVIEW編程軟件按照設計要求和內容進行VI程序以及子程序的創建、編輯和調試。熟悉LabVIEW的各種函數以及菜單，選項的作用和功能。二、設計任務電壓是電路中常用的電信號，通過電壓測量，利用基本公式可以導出其它的參數。因此，電壓測量是其他許多電參數和非電參數量測量的基礎,測量電壓相當普及的一種測量儀表就是電壓表。結合數據采集技術和虛擬儀器技術設計一種基于LabVIEW 8.5的虛擬數字電壓表，分別進行交直流電壓測量，實

6、現電壓數字顯示（直流檔顯示直流電壓，交流檔顯示有效值，平均值和峰值），通道配置與選擇，交、直流選擇，采樣頻率、采樣點數設置。三、設計思路根據虛擬數字電壓表的設計要求，可以知道其由數據采集部分和數據處理部分。數據處理部分是在LabVIEW8.5進行開發，主要控制數據采集卡的數據采集，并對采集得到的數據進行分析處理并顯示。總體設計流程圖如下圖所示。開始設置數據采集卡顯示交流電壓參數讀取采樣數據對直流信號進行處理結束直流否是對交流信號進行處理顯示直流電壓參數虛擬數字電壓表總體設計流程圖四、軟件設計 4.1、總框圖程序設計虛擬數字電壓表工作狀態由電源開關決定，框圖程序設計如下：4.2、框圖中使用模塊程

7、序說明虛擬數字電壓表框圖程序采用模塊化設計，主要分為數據采集模塊（或軟件生成模擬信號模塊）和數據處理模塊，其中數據處理顯示模塊里細分為交直流數據處理顯示兩個子模塊。下面對虛擬數字電壓表框圖程序進行說明。 數據采集模塊通過PCI-6024E數據采集卡產生模擬信號并通過通道0采集，DAQ assitant輸出的數據信號通過Butterworth濾波器進行濾波處理。數據采集模塊 軟件產生模擬信號模塊通過波形生成選板里波形基本函數發生器直接產生模擬信號，信號輸出通過Butterworth濾波器進行濾波處理。軟件產生模擬信號模塊軟件產生模擬信號模塊 數據處理顯示模塊交流電壓處理顯示模塊應用了波形測量選板

8、里的幅值和電平測量函數，選取此函數，雙擊后在配置幅值和電平窗口選擇均方根（有效值）、最大峰、最小峰和周期平均（平均值），點擊確定即可。交流電壓處理顯示模塊交流電壓處理顯示模塊直流電壓處理顯示模塊應用了幅值和電平測量函數，在配置幅值和電平測量窗口選取直流，點擊確定即可，直流電壓處理顯示模塊如圖直流電壓處理顯示模塊五、系統調試及使用5.1、數字電壓表系統調試及使用虛擬數字電壓表前面板如圖 交流電壓測量運行程序，按下開關按鈕，將交直流開關打到交流檔，測量交流電壓，并在交流顯示欄顯示電壓有效值、平均值、最大峰值和最小峰值。5.1.2 直流電壓測量運行程序，按下開關按鈕，將交直流選擇開關打到直流檔，測量

9、直流電壓并在直流顯示欄顯示直流電壓，運行結果如圖6.4所示。六、收獲與體會這次課程設計歷時兩個星期，通過這兩個星期的學習和動手實踐，發現了自己在這門課方面的知識還有很多缺陷，看到了自己的實踐經驗還是比較缺乏，理論與實際運用還不嫻熟。在這次課程設計中我覺得最重要的就是要有自學能力，因為這次實訓中有部分知識我們之前還沒有接觸過，所以自己必須學會查找相關的資料。另外就是在遇到實際問題的時候，要認真思考，運用所學的知識，一步一步的去探索，是完全可以解決遇到的一般問題的。經過這次的課程設計，讓我深深的感受到理論聯系實踐的重要性，平時在學習中不能夠透徹理解的知識，通過動手，會有更好的認知。本次課程設計雖然不長，但是它給我們