基于DAQ及LabVIEW的虛擬數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)

其前面板如圖5所示。

前面板由輸入控制和輸出顯示兩部分組成，操作方便，界面友好。輸入控制用來控制系統(tǒng)的運(yùn)行方式，系統(tǒng)可進(jìn)行仿真和測(cè)試兩個(gè)功能，量程選擇用來設(shè)定電壓量程，針對(duì)不同的直流輸入，設(shè)置檢測(cè)量程；輸出顯示用來顯示測(cè)量的結(jié)果，以兩個(gè)顯示控件用來顯示待測(cè)電壓波形和標(biāo)準(zhǔn)電壓波形，同時(shí)，面板上模擬了指針式儀表的指針，用來指示被測(cè)量的大小。兩個(gè)布爾數(shù)組指示燈控件分別顯示每次比較結(jié)果和是否超出量程。由于測(cè)試存在隨機(jī)性，程序還設(shè)計(jì)了自動(dòng)報(bào)警功能。
2．2．2 交流電壓表的實(shí)現(xiàn)
基于對(duì)交流電壓表原理的分析，在設(shè)計(jì)的過程中，利用LabVEW提供的工具模塊對(duì)采集的電壓信號(hào)通過不同形式的檢波、計(jì)算等處理分析得出交流電壓信號(hào)的有效值、峰值和平均值。對(duì)于一個(gè)純粹的交流電壓，正半周期信號(hào)和負(fù)半周期信號(hào)對(duì)稱，平均值等于零，所以一般我們不直接測(cè)量平均值。在設(shè)計(jì)時(shí)，按Functions>>Nu-meric>>Absolute value取交流電壓的絕對(duì)值，然后求平均值，即全波平均值；交流電壓中的最大值，即為峰值?？梢园褦?shù)據(jù)進(jìn)行比較求出最大值，可通過Waveform MinMax來進(jìn)行處理；用DC value測(cè)量直流分量和用RMS value測(cè)量有效值。這樣即把有賴于硬件電路的測(cè)試全部由軟件來實(shí)現(xiàn)，提高系統(tǒng)的性能及集成度。其設(shè)計(jì)的程序框圖如圖6所示。

在測(cè)試中，基于USB6009DAQ設(shè)計(jì)的電壓表，采樣正弦信號(hào)的最高頻率為65000Hz，顯示波形的最高幅度為11．35V。