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為單位。但是在數字系統中，通常使用數字頻率，它是信號頻率與采樣頻率的比值，被稱(chēng)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(gè)除法器。

在波形發(fā)生程序按照規定的參數產(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，并不像數據顯示控件那樣只需要一個(gè)或一組數據，因此波形能否按規定顯示出來(lái)，取決于輸入的幾組不同且具有決定性的數據，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(gè)數組，同時(shí)輸入到波形顯示控件中。
3．2 數據處理部分
數據處理部分的作用，就是將產(chǎn)生出的信號通過(guò)不同形式的檢波、計算，得出規定的不同的結果。在該設計中同時(shí)顯示交流有效值、峰值和平均值。對于一個(gè)純粹的交流電壓，正半周期信號與負半周期信號對稱(chēng)，U的平均值等于零，所以一般不直接測量平均值。在設計時(shí)，按函數→數值→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^(guò)比較數據求出最大值，這需要使用波形最大、最小子虛擬儀器來(lái)處理框圖。有效值顯示：在函數→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(guò)去記錄的時(shí)間信號、平均測量的參數；averaging type是測量中的平均類(lèi)型，在單個(gè)模塊VI中，可依據輸入記錄長(cháng)度自動(dòng)設置平均時(shí)間；Window是在DC／RMS計算之前，用于記錄時(shí)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(wú)錯誤時(shí)才正常運行。
3．3 開(kāi)關(guān)部分
用一個(gè)while條件語(yǔ)句設計整個(gè)框圖程序，當模擬電壓開(kāi)關(guān)為“1”時(shí)，虛擬電壓表工作，條件語(yǔ)句中的程序開(kāi)始運行；當模擬開(kāi)關(guān)為“0”即關(guān)時(shí)，條件語(yǔ)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(yǔ)
經(jīng)過(guò)實(shí)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(shí)，簽于教學(xué)使用的目的，僅從功能上考慮，并未對虛擬電壓表的技術(shù)指標進(jìn)行深入研究。事實(shí)上，峰值是取樣值的最大值，而取樣點(diǎn)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(shí)應注意合理選擇參數。
在LabVIEW圖形化語(yǔ)言環(huán)境下設計的虛擬儀器簡(jiǎn)單快捷，用戶(hù)完全可根據測試功能的需要，調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(shí)驗室是非常方便的?？稍谕慌_計算機中，根據不同的教學(xué)層次，設計不同檔次的儀器為教學(xué)服務(wù)。如何針對不同的教學(xué)目的，分別對硬件驅動(dòng)程序部分、虛擬面板部分、信號的后期處理部分進(jìn)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(gè)獨立的功能模塊，能夠對采樣信號進(jìn)行非實(shí)時(shí)的在現和離線(xiàn)分析，既滿(mǎn)足了學(xué)生的要求，又避免了設備的重復購置。