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毕业设计 虚拟示波器的设计，共25页，10928字
1 概述
在现代测量领域中，为了对电路功能进行检测，有许多的测量仪器可供使用。只要电量不随时间变化，借助于仪器来掌握数值大小就足够了。但是，对于曲线形状、周期或频率以及最大值的附加数据都属于交流量的电路，由于交变量的曲线形状是如此多种多样，以至于只有用图像才能充分加以描述。因此,对电量的这种图像表示是理所当然的事情。一般的电过程差不多都可以用图像语言来描述，且只有这样才便于理解。
作为这类“电”图像的中介物，示波器在现代电子学中是不可缺少的。它经常代替一系列单个仪器：电压表、电流表、频率计、相位计等。
由于传统的示波器加工工艺复杂，对制造水平要求高，生产突破有困难，因此价格非常昂贵，容易损坏，且开发和维护的费用高，而且功能单一，升级成本高，技术更新周期长，对于一般用户很不实用。
随着计算机技术的发展，传统仪器开始向计算机化的方向发展。虚拟仪器是90年代提出的新概念。虚拟仪器技术的提出与发展，标志着二十一世纪测试与电子测量仪器领域技术发展的一个重要方向。所谓虚拟仪器,就是在通用的计算机平台上定义和设计仪器的测试功能，使用者操作这台计算机，就像是在使用一台专门设计的电子仪器。
虚拟仪器是一种功能意义上的仪器，是一种具有仪器功能的软硬件组合。它充分利用计算机技术，在基本硬件支持下，通过调用相应的软件模块来完成数据采集、控制、分析、处理以及结果显示，从而实现各种传统仪器的功能。
虚拟仪器与传统仪器相比具有许多优点：对输入信号的处理和计算可以更加复杂，且处理速度更快；测试结果的表达方式更加丰富多样；可方便地存储和交换测试数据；可通过多种现有的通信标准方便地同外设、网络及其它应用连接；价格低而且可重复利用；功能升级方便，技术更新快(周期1～2年)；将所有的程控仪器的控制信息集成在虚拟仪器的软件模块中，用户无需专门查阅、学习仪器的程控方法与程控指令就可对仪器进行操作；计算机强大的图形用户界面(GUI)增强了仪器的结果显示功能；具有几乎无限的数据记录容量；自动化的测试过程；用户可自定义分析方式和接口；可扩展的工程函数库；自动生成测试运行报告；高品质的打印功能等。另外，在工程应用和社会经济效益方面也具有突出优势。一方面，一些高档台式仪器如数字示波器、频谱分析仪、逻辑分析仪等由于加工工艺复杂，对制造水平要求高，生产突破有困难，采用虚拟仪器技术可以通过只采购必要的通用数据采集硬件来设计自己的仪器系统；另一方面，用户可以将一些先进的数字信号处理算法应用于虚拟仪器设计，提供传统台式仪器不具备的功能，而且完全可以通过软件配置实现多功能集成的仪器设计。因此，可以说虚拟仪器代表了未来测量仪器设计发展的方向。
本课题利用虚拟仪器开发平台 LabVIEW设计了一种虚拟多功能数字示波器。它不但具有传统示波器波形显示控制的功能, 而且还对传统示波器的功能进行了扩展, 实现了参数自动测量显示、波形读写等传统示波器无法实现的新功能, 并将波形显示、相关分析、数字滤波等功能融入仪器设计中, 构成了全新的多功能示波器。
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