采用LabVIEW 8.2的多用虛擬電壓表原理及設計

另外，在模擬狀態(tài)下，信號頻率以赫茲或者每秒周期數(shù)為單位。但是在數(shù)字系統(tǒng)中，通常使用數(shù)字頻率，它是信號頻率與采樣頻率的比值，被稱為標準頻率。所以，在框圖程序中，應當在信號頻率與采樣頻率之間加載一個除法器。

在波形發(fā)生程序按照規(guī)定的參數(shù)產(chǎn)生波形后，如果將波形直接輸入波形顯示控件，那將是錯誤的。因為波形顯示控件，并不像數(shù)據(jù)顯示控件那樣只需要一個或一組數(shù)據(jù)，因此波形能否按規(guī)定顯示出來，取決于輸入的幾組不同且具有決定性的數(shù)據(jù)，例如周期、相位等。在該設計中，將z軸起始坐標、周期、波形捆綁成一個數(shù)組，同時輸入到波形顯示控件中。
3．2 數(shù)據(jù)處理部分
數(shù)據(jù)處理部分的作用，就是將產(chǎn)生出的信號通過不同形式的檢波、計算，得出規(guī)定的不同的結果。在該設計中同時顯示交流有效值、峰值和平均值。對于一個純粹的交流電壓，正半周期信號與負半周期信號對稱，U的平均值等于零，所以一般不直接測量平均值。在設計時，按函數(shù)→數(shù)值→絕對值取交流電壓的絕對值，然后求平均值，取全波平均值。交流電壓中的最大值，即為峰值?？梢酝ㄟ^比較數(shù)據(jù)求出最大值，這需要使用波形最大、最小子虛擬儀器來處理框圖。有效值顯示：在函數(shù)→信號處理→波形測量中選擇基本平均直流均方根。其框圖符號如圖3所示。

圖3中，DC value為測量的直流分量；RMS為value測量有效值；reset用于重啟過去記錄的時間信號、平均測量的參數(shù)；averaging type是測量中的平均類型，在單個模塊VI中，可依據(jù)輸入記錄長度自動設置平均時間；Window是在DC／RMS計算之前，用于記錄時間的窗；erroe in是在該VI運行之前描述錯誤環(huán)境，默認值為no error。如果錯誤已經(jīng)發(fā)生，該VI在errorout端返回錯誤代碼，子VI在無錯誤時才正常運行。
3．3 開關部分
用一個while條件語句設計整個框圖程序，當模擬電壓開關為“1”時，虛擬電壓表工作，條件語句中的程序開始運行；當模擬開關為“0”即關時，條件語句中的程序停止運行，虛擬電壓表不工作。設計好的流程圖如圖4所示。

4 結 語
經(jīng)過實際使用，虛擬電壓表所有的控制鍵和功能正常，符合使用要求。需要指出的是，在設計該虛擬電壓表時，簽于教學使用的目的，僅從功能上考慮，并未對虛擬電壓表的技術指標進行深入研究。事實上，峰值是取樣值的最大值，而取樣點不可能取得太多，否則運行速度太慢，因此顯示的峰值與理論值是有差別的，在設計時應注意合理選擇參數(shù)。
在LabVIEW圖形化語言環(huán)境下設計的虛擬儀器簡單快捷，用戶完全可根據(jù)測試功能的需要，調(diào)用不同功能的軟件模塊，以組建自己的儀器。這對測量者，尤其是高等院校的實驗室是非常方便的?？稍谕慌_計算機中，根據(jù)不同的教學層次，設計不同檔次的儀器為教學服務。如何針對不同的教學目的，分別對硬件驅動程序部分、虛擬面板部分、信號的后期處理部分進行部分或完整的設計，信號的后期處理程序可以設計成一個獨立的功能模塊，能夠對采樣信號進行非實時的在現(xiàn)和離線分析，既滿足了學生的要求，又避免了設備的重復購置。