電子測量儀器實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、實(shí)驗(yàn)一動(dòng)態(tài)溫度界面的設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆誏abVIEW的根本使用方法了解LabVIEW軟件進(jìn)展電路設(shè)計(jì)與仿真的步驟熟練掌握動(dòng)態(tài)溫度界面的設(shè)計(jì)了解溫度計(jì)的使用方法二、實(shí)驗(yàn)原理數(shù)字溫度計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的容主要分為三局部：一是對系統(tǒng)硬件局部的設(shè)計(jì)，包括溫度采集電路和顯示電路；二是對系統(tǒng)軟件局部的設(shè)計(jì)；三是與設(shè)置上下報(bào)警溫度比擬，當(dāng)溫度超過設(shè)置圍時(shí)，實(shí)現(xiàn)報(bào)警。通過DS18B20直接讀取被測溫度值，送入單片機(jī)進(jìn)展數(shù)據(jù)處理，之后在PC機(jī)上進(jìn)展輸出顯示，最終完成了數(shù)字溫度計(jì)的總體設(shè)計(jì)。數(shù)字溫度計(jì)系統(tǒng)硬件局部由溫度傳感器、信號的處理、信號的采集及基于LabVIEW環(huán)境的溫度顯示。三、設(shè)計(jì)步驟.在電腦上翻開LabVI

2、EW軟件，單擊“File”菜單，在下拉菜單中選擇“NewVI選項(xiàng)，這樣就新建一個(gè)空白的工作空間。.單機(jī)“File”菜單，在下拉菜單中選擇“Saveas選項(xiàng)，命名為“實(shí)驗(yàn)一將新建的文件保存到自己熟悉的地方。.前面板的設(shè)計(jì)前面板包含兩個(gè)溫度計(jì)、溫度顯示框、報(bào)警指示燈、停頓運(yùn)行按鈕。其中報(bào)警指示燈的作用是，當(dāng)溫度上升超過設(shè)定溫度值上限本設(shè)計(jì)為60C時(shí)，報(bào)警指示燈亮變紅，見下列圖一報(bào)警上限思度計(jì)100-100-圖一前面板設(shè)計(jì).后面板設(shè)計(jì)后面板由一個(gè)環(huán)路系統(tǒng)組成，其中包含RandomNumber、Greater、Multiply、溫度計(jì)框圖、溫度計(jì)報(bào)警上限框圖、報(bào)警燈框圖、停頓按鈕。通過RandomNu

3、mber與100相乘產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)溫度，通過溫度計(jì)檢測，然后與報(bào)警設(shè)定值比擬，比擬器輸出信號接指示燈。具體設(shè)計(jì)框圖如下列圖二：圖二后面板設(shè)計(jì)圖三程序運(yùn)行四、實(shí)驗(yàn)運(yùn)行結(jié)果單擊“Operate選項(xiàng)，在下拉菜單中選擇“Run，進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)溫度超過設(shè)定值60C時(shí)，指示燈亮，見上圖三。運(yùn)行過程中可以通過“STOP按鈕，使程序停頓。實(shí)驗(yàn)二仿真信號采集設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握LabVIEW的根本使用方法.了解LabVIEW軟件進(jìn)展電路設(shè)計(jì)與仿真的步驟.熟練掌握仿真信號采集設(shè)計(jì).了解LabVIEW中虛擬儀器的相關(guān)使用方法以及產(chǎn)生仿真信號的相關(guān)過程二、實(shí)驗(yàn)原理基于LabVIEW設(shè)計(jì)的虛擬信號發(fā)生器能夠產(chǎn)生周期信

4、號和非周期信號，通過布爾控件選擇周期信號和非周期信號。其中，周期信號包括正弦波、三角波、方波、鋸齒波等，其幅值、頻率等參數(shù)可以利用布爾控件調(diào)節(jié)，同時(shí)可以設(shè)置選擇是否添加噪聲的模塊，可以選擇添加均勻自噪聲等。非周期信號包括斜坡信號、沖激信號、公式信號,各種信號都提供了幅值、延遲等參數(shù)設(shè)置的控件，其中公式信號提供了輸入一組函數(shù)，能夠根據(jù)輸入函數(shù)產(chǎn)生任意信號。另外，設(shè)置了波形存儲模塊，通過一個(gè)布爾控件選擇是否存儲，波形存儲的路徑可以選擇?？傊?，該虛擬信號發(fā)生器能夠提供各種常見的周期信號和特殊非周期信號，供信號分析與處理模塊使用，同時(shí)，各種信號添加噪聲后，可以用作實(shí)際信號的仿真信號使用。三、設(shè)計(jì)步驟1

5、.在電腦上翻開LabVIEW軟件，單擊“File”菜單，在下拉菜單中選擇“NewVI選項(xiàng)，這樣就新建一個(gè)空白的工作空間。.單機(jī)“File”菜單，在下拉菜單中選擇“Saveas選項(xiàng)，命名為“實(shí)驗(yàn)二，將新建的文件保存到自己熟悉的地方。.前面板的設(shè)計(jì)前面板包含一個(gè)產(chǎn)生仿真信號的虛擬儀器、一個(gè)參數(shù)旋鈕開關(guān)Knob、停頓運(yùn)行按鈕。其中參數(shù)旋鈕開關(guān)的作用是調(diào)節(jié)虛擬儀器產(chǎn)生的仿真信號的峰值。見下列圖一。O.OE+O 2.0E-2 4.0E-2 6QET 亂噸 2 1.0E口 Time圖一前面板設(shè)計(jì).后面板設(shè)計(jì)后面板由一個(gè)環(huán)路系統(tǒng)組成，其中包含旋鈕開關(guān)Knob構(gòu)造框圖、仿真信號Triangle框圖、顯示波形的

6、波形圖框圖、停頓按鈕。通過旋鈕開關(guān)Knob調(diào)節(jié)產(chǎn)生一個(gè)信號輸出到仿真信號Triangle框圖，然后仿真信號Triangle框圖產(chǎn)生一個(gè)三角信號到波形圖框圖，通過波形圖框圖顯示三角信號。具體設(shè)計(jì)框圖如下列圖二：圖二后面板設(shè)計(jì)四、實(shí)驗(yàn)運(yùn)行結(jié)果單擊“Operate選項(xiàng)，在下拉菜單中選擇“Run，進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。通過調(diào)節(jié)旋鈕開關(guān)Knob產(chǎn)生不同峰值的波形，見下列圖三。運(yùn)行過程中可以通過STOP按鈕，使程序停頓。SJOP8 - O2III4I口QE+O 2,0E4 4.0E-2 6.0E-2 8,口E-2 LOE-1Time圖三程序運(yùn)行實(shí)驗(yàn)三濾波器設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)會各種濾波器函數(shù)的調(diào)用與設(shè)計(jì)對各種濾波器

7、的效果進(jìn)展比照分析熟練掌握濾波器設(shè)計(jì)了解LabVIEW中濾波器濾波相關(guān)過程鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，能清楚的分析出波形的頻譜二、實(shí)驗(yàn)原理數(shù)字濾波器是數(shù)字信號分析中的重要組成局部，它實(shí)現(xiàn)對信號的濾波、提取、增強(qiáng)信號的有用分量、削弱無用的分量。經(jīng)典濾波器的特點(diǎn)是輸入信號中的有用的頻率成分和希望濾除的頻率成分各占有不同的頻帶，通過一個(gè)適宜的選頻濾波器到達(dá)濾波目的。但如果信號和干擾的頻率相重疊，那么經(jīng)典濾波器將無能為力，這時(shí)需要采用現(xiàn)代濾波器，如維納濾波器、卡爾曼濾波器、自適應(yīng)濾波器等。從實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造或從單位脈沖響應(yīng)分類，數(shù)字濾波器可以分為無限脈沖相應(yīng)濾波器(Infiniteimpulserespose,

8、IIR)和有限脈沖相應(yīng)濾波器(Finiteimpulserespose,FIR)。與IIR相比，F(xiàn)IR數(shù)字濾波器能夠被設(shè)計(jì)成具有線性相位特性的濾波器。因此，它在要求具有線性相位的應(yīng)用場合具有廣泛的應(yīng)用。數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法很多，其中較為常用的是窗函數(shù)設(shè)計(jì)法和頻率采樣設(shè)計(jì)法。LabVIEW提供了FIR和IIR濾波器VI，使用起來非常方便，只需要輸入相應(yīng)的指標(biāo)參數(shù)即可，不需要進(jìn)展復(fù)雜的函數(shù)設(shè)計(jì)和大量的運(yùn)算。濾波器VI位LabVIE流程圖面板的FunctionAnalyzeSignalProcessingFilters上?；贚abVIEW的IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)不同濾波器VI濾波時(shí)均有各自的特點(diǎn)，

9、因此它們用途各異。在利用LabVIEW實(shí)現(xiàn)濾波功能時(shí)，選擇適宜的濾波器是關(guān)鍵，在選擇濾波器時(shí)，可參照不同濾波器的特點(diǎn)，考慮濾波的實(shí)際要求來選擇適宜的濾波器三、設(shè)計(jì)步驟1.在電腦上翻開LabVIEW軟件，單擊“File菜單，在下拉菜單中選擇“NewVI選項(xiàng)，這樣就新建一個(gè)空白的工作空間。.單機(jī)“File”菜單，在下拉菜單中選擇“Saveas選項(xiàng)，命名為“實(shí)驗(yàn)三，將新建的文件保存到自己熟悉的地方。.前面板的設(shè)計(jì)前面板包含四個(gè)顯示波形的虛擬儀器其中一個(gè)顯示輸入信號的波形，一個(gè)顯示濾波后的波形，一個(gè)顯示輸入信號的頻譜，一個(gè)顯示濾波后信號的頻譜、三個(gè)調(diào)節(jié)參數(shù)開關(guān)其中一個(gè)調(diào)節(jié)采樣頻率，一個(gè)調(diào)節(jié)采樣數(shù)，一個(gè)調(diào)節(jié)信號頻率、兩個(gè)調(diào)節(jié)參數(shù)滑桿其中一個(gè)調(diào)節(jié)濾波器截止頻率，一個(gè)調(diào)節(jié)濾波器階數(shù)停頓運(yùn)行按鈕。前面設(shè)計(jì)見下列圖一。圖一前面板設(shè)計(jì)4.后面板設(shè)計(jì)后面板由一個(gè)環(huán)路系統(tǒng)組成，其中包含三個(gè)局部程序框圖，左邊局部產(chǎn)生信號，中間局部濾波，右邊局部頻譜分析。具體設(shè)計(jì)框圖如下列圖二:圖二后面板設(shè)計(jì)四、實(shí)驗(yàn)運(yùn)行結(jié)果單擊“Operate選項(xiàng)，在下拉菜單中選擇“Run，進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài),通過調(diào)節(jié)采樣頻率開關(guān)、采樣數(shù)開關(guān)、信號頻率開關(guān)可以改變輸入信號波形，通過調(diào)節(jié)截止頻率滑桿、階數(shù)滑桿可以改變輸出波形。相應(yīng)參數(shù)改變后各波形變化情況見下列圖。運(yùn)行過程中可以通過