基于LabVIEW的示波器自动测试系统的设计与实现
发布时间：2021-09-06 02:19
数字示波器集成了信号调理、高速采样、信号分析与显示,可完成信号采集与信号参数的测量。但多数数字示波器存储深度有限,无法实现信号长时间记录。此外,数字示波器不能按预设测试序列自动设置测量参数,以实现不同测试项目的自动测量;也不能根据信号幅值、频率的变化自动调整测量参数,以保证测量精度,不具备自适应性。本文基于自动化测试的工程背景,在LabVIEW平台开发一套自动测试软件,可以控制数字示波器实现按预设序列自动测试、对未知信号的自适应测量、以及数据的深度存储等。本文的主要工作如下:第一,分析数字示波器的优点与不足,提出示波器自动测试系统的功能需求。根据功能需求,设计了系统总体框架,主要包括数据采集、数据存储、预设序列自动测试、自适应测量等六个模块。第二,通过数据通信模块与数据采集模块,实现了示波器测试参数的自动设置,信号的自动采集与信号特征参数的测量。在数据存储模块中,设计程序在PC机实时保存采集数据,充分利用PC机硬盘的深度存储空间,解决数字示波器存储深度不足的缺陷。通过预设序列自动测试模块,实现了复杂序列的自动测量与信号的筛选,提高了测试效率。基于数据回放平台,通过重建信号波形与信号的F...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－３室外测试设备??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?Ｏｕｔｄｏｏｒ?ｔｅｓｔ?ｓｃｅｎａｒｉｏ??
?领域。铁路上对于轨道电路信号设备中干扰信号的测量采用的就是存储记录仪。??现场测试如图１－２和１－３所示。??驗??图１－２室内测试场景??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?Ｉｎｄｏｏｒ?ｔｅｓｔ?ｓｃｅｎａｒｉｏ??＾Ｈｒ??图１－３室外测试设备??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?Ｏｕｔｄｏｏｒ?ｔｅｓｔ?ｓｃｅｎａｒｉｏ??存储记录仪集成了多通道信号数据的采集、实时显示、深度存储功能，且便??于携带。但其经济成本巨大，如日置ＭＲ８８７５存储记录仪价格每台在８万元人民??币左右。由于铁路上测试任务大都在夜间无人操作下进行，存储记录仪不能实现??在无人操作的条件下自动修改测试参数。而有时改变采样率和量程又是十分必要??的，采样率直接影响波形采集的精度，奈奎斯特采样定理规定，为准确复现信号，??采样频率至少大于或等于信号频率的２倍以上，工程中为满足波形准确复现，通??５??
１．３．２论文基本结构??基于上述讨论，针对信号长时间自动测量和记录的工程背景，本文对时域信??号的长时间自动化测量进行研究。论文主要研究方法如图１－４所示。??系统需求?系统设计与实现?ｉｚｊ＾＞?｜实验与验证??——二————丄……—????－卜－上??理论方法与应用技术?系统子模块????！?ＵＳＢ２．０通信技术?Ｘ?Ｎ?＇??系统实时通信一；￣￣？?ＶＩＳＡ驱动程序；??？（数据通信）?｜????Ｉ?ＶＩＳＡ?Ｉ／Ｏ函数；?乂?＾?｜??｜?１??—??１?＂＂＂设?ｉｔＬａｂＶＩＥＷ?程序￣￣?广?Ｘ?！?￣??数据自动采集一｜￣￣？自动设置示波器参数；?？（数据采集）?＇?单兀测试????Ｉ?｜自动解除触发状态；?Ｖ＿＿＿ｙ?！?????！???————?＇????Ｉ?建立二维数组架构将数据?广?Ｎ?ｊ??深度存储?一ｊ—￣？写入ＥＸＣＥＬ文件；??？（数据存储）?Ｉ???????？?｜以时司戳命名文件；?Ｖ＾?［?功能测试??预设序列￣?Ｊ建立参数时间函数模型与｜预设序列＾?！??自动测量?￣￣ｉ￣ｎ?读取＆置文件?＼自动测量Ｊ?＼??ｉ?ｒ－?????！?￣￣工程测试??信号自适应测量一！￣￣？步进控制方式！??＜自适应控制）?！????｜?丨二分?法；?ｖｙ??￣￣＜？５）?ｉ??图１－４论文主要研宄方法??Ｆｉｇｕｒｅ?１－４?Ｔｈｅ?ｍａｉｎ?ｒｅｓｅａｒｃｈ?ｍｅｔｈｏｄｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｔｈｅｓｉｓ??论文的章节安排如下：??第一章
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于模糊控制的步进电机开环调焦系统设计[J]. 路欣宇,苏俊波,许红,周春芬,陈大乾,刘鹏. 红外技术. 2018(03)
[2]基于虚拟仪器LabVIEW的噪声信号去除[J]. 顾俊,张宇,樊东. 仪表技术. 2018(03)
[3]基于单片机的智能仪表设计及其运用解析[J]. 李春辉. 自动化与仪器仪表. 2017(03)
[4]基于RS232的Labview与Excel数据传输研究[J]. 陈青贵. 数字技术与应用. 2017(02)
[5]国外自动测试系统发展综述[J]. 齐永龙,宋斌,刘道煦. 国外电子测量技术. 2015(12)
[6]一种基于NI采集卡的测量发动机同步信号的方法[J]. 李宗立. 汽车实用技术. 2015(09)
[7]自动测试系统的发展趋势[J]. 郭荣斌,赵秀才. 国外电子测量技术. 2014(06)
[8]智能仪器仪表及其发展趋势[J]. 刘佳奇. 科技创新导报. 2014(16)
[9]基于DSP的智能仪表系统设计[J]. 艾红,邓大伟,唐斌. 化工自动化及仪表. 2012(01)
[10]当代数字示波器的发展应用[J]. 李维森. 中国电子商情(基础电子). 2007(Z1)
硕士论文
[1]基于虚拟仪器平台的心电信号采集与处理系统研究[D]. 杨柳.东华理工大学 2017
[2]基于虚拟仪器的发射机控制器测试系统设计[D]. 刘芳芳.陕西科技大学 2017
[3]高速铁路中扼流变压器的建模仿真与测试研究[D]. 曹美阁.北京交通大学 2014
[4]基于FPGA的高速实时数字存储示波器设计[D]. 包可佳.南京航空航天大学 2007
本文编号：3386542
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－３室外测试设备??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?Ｏｕｔｄｏｏｒ?ｔｅｓｔ?ｓｃｅｎａｒｉｏ??
?领域。铁路上对于轨道电路信号设备中干扰信号的测量采用的就是存储记录仪。??现场测试如图１－２和１－３所示。??驗??图１－２室内测试场景??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?Ｉｎｄｏｏｒ?ｔｅｓｔ?ｓｃｅｎａｒｉｏ??＾Ｈｒ??图１－３室外测试设备??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?Ｏｕｔｄｏｏｒ?ｔｅｓｔ?ｓｃｅｎａｒｉｏ??存储记录仪集成了多通道信号数据的采集、实时显示、深度存储功能，且便??于携带。但其经济成本巨大，如日置ＭＲ８８７５存储记录仪价格每台在８万元人民??币左右。由于铁路上测试任务大都在夜间无人操作下进行，存储记录仪不能实现??在无人操作的条件下自动修改测试参数。而有时改变采样率和量程又是十分必要??的，采样率直接影响波形采集的精度，奈奎斯特采样定理规定，为准确复现信号，??采样频率至少大于或等于信号频率的２倍以上，工程中为满足波形准确复现，通??５??
１．３．２论文基本结构??基于上述讨论，针对信号长时间自动测量和记录的工程背景，本文对时域信??号的长时间自动化测量进行研究。论文主要研究方法如图１－４所示。??系统需求?系统设计与实现?ｉｚｊ＾＞?｜实验与验证??——二————丄……—????－卜－上??理论方法与应用技术?系统子模块????！?ＵＳＢ２．０通信技术?Ｘ?Ｎ?＇??系统实时通信一；￣￣？?ＶＩＳＡ驱动程序；??？（数据通信）?｜????Ｉ?ＶＩＳＡ?Ｉ／Ｏ函数；?乂?＾?｜??｜?１??—??１?＂＂＂设?ｉｔＬａｂＶＩＥＷ?程序￣￣?广?Ｘ?！?￣??数据自动采集一｜￣￣？自动设置示波器参数；?？（数据采集）?＇?单兀测试????Ｉ?｜自动解除触发状态；?Ｖ＿＿＿ｙ?！?????！???————?＇????Ｉ?建立二维数组架构将数据?广?Ｎ?ｊ??深度存储?一ｊ—￣？写入ＥＸＣＥＬ文件；??？（数据存储）?Ｉ???????？?｜以时司戳命名文件；?Ｖ＾?［?功能测试??预设序列￣?Ｊ建立参数时间函数模型与｜预设序列＾?！??自动测量?￣￣ｉ￣ｎ?读取＆置文件?＼自动测量Ｊ?＼??ｉ?ｒ－?????！?￣￣工程测试??信号自适应测量一！￣￣？步进控制方式！??＜自适应控制）?！????｜?丨二分?法；?ｖｙ??￣￣＜？５）?ｉ??图１－４论文主要研宄方法??Ｆｉｇｕｒｅ?１－４?Ｔｈｅ?ｍａｉｎ?ｒｅｓｅａｒｃｈ?ｍｅｔｈｏｄｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｔｈｅｓｉｓ??论文的章节安排如下：??第一章
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于模糊控制的步进电机开环调焦系统设计[J]. 路欣宇,苏俊波,许红,周春芬,陈大乾,刘鹏. 红外技术. 2018(03)
[2]基于虚拟仪器LabVIEW的噪声信号去除[J]. 顾俊,张宇,樊东. 仪表技术. 2018(03)
[3]基于单片机的智能仪表设计及其运用解析[J]. 李春辉. 自动化与仪器仪表. 2017(03)
[4]基于RS232的Labview与Excel数据传输研究[J]. 陈青贵. 数字技术与应用. 2017(02)
[5]国外自动测试系统发展综述[J]. 齐永龙,宋斌,刘道煦. 国外电子测量技术. 2015(12)
[6]一种基于NI采集卡的测量发动机同步信号的方法[J]. 李宗立. 汽车实用技术. 2015(09)
[7]自动测试系统的发展趋势[J]. 郭荣斌,赵秀才. 国外电子测量技术. 2014(06)
[8]智能仪器仪表及其发展趋势[J]. 刘佳奇. 科技创新导报. 2014(16)
[9]基于DSP的智能仪表系统设计[J]. 艾红,邓大伟,唐斌. 化工自动化及仪表. 2012(01)
[10]当代数字示波器的发展应用[J]. 李维森. 中国电子商情(基础电子). 2007(Z1)
硕士论文
[1]基于虚拟仪器平台的心电信号采集与处理系统研究[D]. 杨柳.东华理工大学 2017
[2]基于虚拟仪器的发射机控制器测试系统设计[D]. 刘芳芳.陕西科技大学 2017
[3]高速铁路中扼流变压器的建模仿真与测试研究[D]. 曹美阁.北京交通大学 2014
[4]基于FPGA的高速实时数字存储示波器设计[D]. 包可佳.南京航空航天大学 2007
本文编号：3386542
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3386542.html
