采用LabVIEW 8.2的多用虚拟电压表原理及设计

另外，在模拟状态下，信号频率以赫兹或者每秒周期数为单位。但是在数字系统中，通常使用数字频率，它是信号频率与采样频率的比值，被称为标准频率。所以，在框图程序中，应当在信号频率与采样频率之间加载一个除法器。

在波形发生程序按照规定的参数产生波形后，如果将波形直接输入波形显示控件，那将是错误的。因为波形显示控件，并不像数据显示控件那样只需要一个或一组数据，因此波形能否按规定显示出来，取决于输入的几组不同且具有决定性的数据，例如周期、相位等。在该设计中，将z轴起始坐标、周期、波形捆绑成一个数组，同时输入到波形显示控件中。
3．2 数据处理部分
数据处理部分的作用，就是将产生出的信号通过不同形式的检波、计算，得出规定的不同的结果。在该设计中同时显示交流有效值、峰值和平均值。对于一个纯粹的交流电压，正半周期信号与负半周期信号对称，U的平均值等于零，所以一般不直接测量平均值。在设计时，按函数→数值→绝对值取交流电压的绝对值，然后求平均值，取全波平均值。交流电压中的最大值，即为峰值。可以通过比较数据求出最大值，这需要使用波形最大、最小子虚拟仪器来处理框图。有效值显示：在函数→信号处理→波形测量中选择基本平均直流均方根。其框图符号如图3所示。

图3中，DC value为测量的直流分量；RMS为value测量有效值；reset用于重启过去记录的时间信号、平均测量的参数；averaging type是测量中的平均类型，在单个模块VI中，可依据输入记录长度自动设置平均时间；Window是在DC／RMS计算之前，用于记录时间的窗；erroe in是在该VI运行之前描述错误环境，默认值为no error。如果错误已经发生，该VI在errorout端返回错误代码，子VI在无错误时才正常运行。
3．3 开关部分
用一个while条件语句设计整个框图程序，当模拟电压开关为“1”时，虚拟电压表工作，条件语句中的程序开始运行；当模拟开关为“0”即关时，条件语句中的程序停止运行，虚拟电压表不工作。设计好的流程图如图4所示。

4 结 语
经过实际使用，虚拟电压表所有的控制键和功能正常，符合使用要求。需要指出的是，在设计该虚拟电压表时，签于教学使用的目的，仅从功能上考虑，并未对虚拟电压表的技术指标进行深入研究。事实上，峰值是取样值的最大值，而取样点不可能取得太多，否则运行速度太慢，因此显示的峰值与理论值是有差别的，在设计时应注意合理选择参数。
在LabVIEW图形化语言环境下设计的虚拟仪器简单快捷，用户完全可根据测试功能的需要，调用不同功能的软件模块，以组建自己的仪器。这对测量者，尤其是高等院校的实验室是非常方便的。可在同一台计算机中，根据不同的教学层次，设计不同档次的仪器为教学服务。如何针对不同的教学目的，分别对硬件驱动程序部分、虚拟面板部分、信号的后期处理部分进行部分或完整的设计，信号的后期处理程序可以设计成一个独立的功能模块，能够对采样信号进行非实时的在现和离线分析，既满足了学生的要求，又避免了设备的重复购置。