基于labview的自动测试系统实验平台本科毕业论文(编辑修改稿)

基于labview的自动测试系统实验平台本科毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

高版本的 VISA，但是实验平台同时用到了 NIIVI 这就要求 NIVISA 版本在 以上。 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸 第 6 页 共 30页 提供了一套明确定义的代码、格式、协议和公用命令，加强了不同厂家产品互联使用的兼容性，减少了生成应用软件及组建系统的成本，允许仪器系统期间进行直接通讯，而不需要对特殊的代码和格式进行转换和解释。 本实验平台使用的是。 NIICP（ IVI Compliance Package） 提供了可互换的类仪器驱动程序和特定的仪器驱动程序。 在实验平台的 VXI 仪器模块的仪器驱动程序就是使用 IVI 标准编写的。 本实验平台所有的硬件都是 Agilent 公司生产的，而使用的开发软件和仪器驱动又是 NI 公司提供的，因此为了使实验平台的硬件系统和软件系统不产生冲突，需要正确地安装以上程序和驱动。 正确的安装顺序如下：首先安装 LabVIEW ；然后安装 Agilent IO Libraries （ Agilent VISA以主 VISA 的形式安装）；然后安装 ，选择安装内置的 NIVISA ，在安装的过程中 Agilent VISA 中的 将被重命名为为 ，也就是说 Agilent VISA 将被覆盖；最后安装 NIICP。 在安装完成以上软件以后就可以利用 LabVIEW 的查找仪器驱动程序的功能查找并下载仪器驱动程序，值得注意的是对于 GPIB 仪器，查找到的仪器驱动是可以正常工作的，但是对于 VXI 模块化仪器则不行。 原因是任意波 形发生器模块没有对应的仪器驱动，万用表模块驱动 hp1412a 使用的是旧的 VISA 版本（ VISA ），它在初始化的过程中会产生错误。 运用 IVI 可互换标准编写的仪器驱动 hp33120a（任意波动发生器模块驱动）和hp34401a（万用表模块驱动）则可以实现对 VXI 模块化仪器的控制。 虚拟仪器软件开发 在实验平台软件开发环境配置完成以后，就可以通过 LabVIEW 编写程序实现对实验平台仪器的控制，此时就可以进行虚拟仪器的开发了。 首先开发具有 GPIB 仪器和 VXI模块相应基本功能的虚拟仪器。 这些虚 拟仪器的开发主要调用通过 LabVIEW 编写的仪器驱动程序，也就是子 VI。 这些子 VI 可以实现对仪器的初始化、配置、关闭等功能。 针对不同的仪器和其仪器驱动程序，要根据所开发的虚拟仪器的功能入手，在实现基本功能之后再考虑虚拟仪器操作的便捷性和软面板的美观性。 虚拟任意波形发生器（一） 虚拟任意波形发生器（一）是实现对 Agilent 33250A 任意波形发生器控制的虚拟仪器。 使用的仪器驱动程序是 ag33xxx，它不仅适用于 Agilent 33250a，而且还适用于这一系列的其它仪器，由此可以实现对仪器的互 换性。 使用仪器驱动程序提供的函数（子VI）按照虚拟仪器设计的基本功能进行连接和配置，实现了任意波形发生器的基本功能 .。 虚拟任意波形发生器可以设置输出波形的类型、频率、偏移量、占空比等参数，采用事件结构实时判断输出使能是否按下，一旦输出使能按下立即响应，实现了对任意波形发生器的实时控制。 同时设计的软面板上提供了该面板的使用帮助，使得同学们更好的使用本软面板。 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸 第 7 页 共 30页 开 始任 意 波 形 发 生 器 初 始 化帮 助 键 按 下配 置 波 形 发 生 器配 置 占 空 比输 出 波 形输 出 使 能 键 按 下错 误 处 理结 束退 出 键 按 下NNYYN显 示 帮 助文 件 内 容Y退 出 帮 助 图 虚拟任意波形发生器（一）流程图 图 虚拟任意波形发生器（一）软面板 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸 第 8 页 共 30页 虚拟示波器 虚拟示波器是实现对 Agilent 54622D 示波器控制的虚拟仪器。 使用的仪器驱动程序ag546xx，它不仅适用于 Agilent 54622D，而且还适用于这一系列的其它仪器，由此可以实现对仪器的互换性。 使用仪器驱动程序提供的函数（子 VI）按照虚拟仪器设计的基本功能进行连接和配置，实现了示波器的基本功能 .。 先对示波器进行自动设置，通过条件结构选择将自动设置的结果返回到手动设置进行示波器的配置，实现了手动设置和自动设置的切换，提高示波器使用的便捷性。 在示波器前面板上提供了对波形 电压、电阻、幅值、频率、周期、相位等基本参量测试的选项框，可以选择其中的参量进行测量。 也可以使用图形工具将采集的波形放大、缩小、观察指定区域，同时使用游标可以测量和观察游标所在点的和游标之间的值，实现手动对波形的周期、幅值的测量。 开 始初 始 化帮 助 键 按 下自 动 设 置配 置 采 样 类 型配 置 通 道 一配 置 通 道 二配 置 采 样 长 度配 置 触 发 耦 合开 始 采 样读 波 形 并 测 量配 置 手 动 测 量 参 数读 波 形显 示 波 形退 出 键 按 下N结 束手 动 测 量 输 入测 量 结 果 显 示错 误 处 理 及 输 出自 动 设 置 按 下NY ( 默 认 )N测 量 通 道 及 参 数 选 择显 示 结 果显 示帮 助 文 件退 出 显 示YY 图 虚拟示波器流程图 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸 第 9 页 共 30页 图 虚拟示波器软面板 虚拟任意波形发生器（二） 虚拟任意波形发生器（二）是实现对 Agilent E1441A 任意波形发生器模块控制的虚拟仪器。 其开发过程和主要功能与虚拟任意波形（一）类似 ，只是控制的仪器和使用的仪器驱动程序不同。 初 始 化结 束停 止 键 按 下开 始配 置 操 作 模 块配 置 输 出 模 块配 置 波 形 参 数配 置 参 考 时 钟 源配 置 输 出 阻 抗使 能 键 按 下输 出 波 形输 出 错 误Y帮 助 键 按 下显 示 帮 助 文 件退 出 帮 助YNNYN 图 虚拟任意波形发生器（二）流程图和软面板 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸 第 10 页 共 30页 虚拟万用表 虚拟万用表是实现对 Agilent E1412A 万用表模块控制的虚拟仪器。 使用的仪器驱动程序 hpe34401a，它是基于 IVI 规范编写的特定仪器驱动程序，不仅适用于 Agilent E1412A 模块，还适用于这一系列的其它仪器（ 34401A、 34410A、 34411A、 L4411A）。 当实验平台将 E1412A 变换为这一系列的其它仪器时 ，不必使用其它的仪器驱动也不必重新编写程序，由此可以实现对仪器的互换性。 使用仪器驱动程序提供的函数（子 VI），按照虚拟万用表设计的基本功能进行连接和配置，实现了万用表的基本功能 .。 主要实现对电压、电阻、电流、频率、幅值（有效值）等参数的测量。 采用多次触发和多点采样的方式可以实现多次测量功能。 测量电阻可以采用两线法和四线法进行测量。 初 始 化停 止 键 按 下开 始开 始 测 量 键 按 下配 置 测 量配 置 触 发配 置 多 点 测 量读 取 测 量 数 据错 误 输 出结 束帮 助 键 按 下发 送 命 令 键 按 下NNNY显 示 帮 助 文 件退 出 帮 助显 示 测 量 结 果输 入 测 量 命 令YYYN 虚拟万用表流程图及软面板 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸 第 11 页 共 30页 实验项目测试程序开发 自动测试系统实验项目主要完成对交直流电压电流、电阻 、幅度、频率、周期、相位等基本参量以及对滤波器幅频特性的测试。 利用前面开发的虚拟示波器或虚拟万用表可以完成对交直流电压电流、电阻、幅度、频率、周期、相位的基本参量的测量。 本节主要介绍利用前面开发出来的虚拟仪器编写滤波器幅（相）频特性测试程序。 滤波器幅频特性的测量可以选择 GPIB 仪器或者 VXI 模块完成，使用虚拟任意波形发生器给滤波器发送频率不同幅值相同的正弦信号，虚拟示波器或虚拟万用表测量滤波器输出端的频率和幅值信号，将测量到的频率及其对应幅值绘制成滤波器的幅频特性曲线。 若使用虚拟示波器测量的是相位，也可以 完成对滤波器相频特性的测试。 开 始退 出 键 按 下测 量 键 按 下初 始 化 局 部 变 量输 入 测 量 相 关 参 数N 测 量 次 数任 意 波 形 发 生 器 ( 模 块 ) 发 送 信 号示 波 器 （ 万 用 表 ） 采 集 并 测 量 幅 （ 相 ） 频 值绘 制 幅 （ 相 ） 频 曲 线频 率 值 增 加N + 1退 出 键 按 下NNN结 束YY是 否 保 存 数 据保 存YNN解 锁锁 定YY 图 滤波器幅（相）频特性测试流程图 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸 第 12 页 共 30页 图 基于 GPIB 仪器的滤波器幅频特性测试软面板 图 基于 VXI 模块的滤波器幅频特性测试软面板 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸 第 13 页 共 30页 图 基于 GPIB 仪器的滤波器相频特性测试软面板 3 多功能 实验板设计 自动测试系统实验平台实验板涵盖了自动测试系统实验的每一个项目的测试对象。 能够方便地实现对电压、电流、电阻、幅值、频率、周期、相位等基本参量以及滤波器幅频特性的测量。 其中最主要的是实现对低通、高通和带通滤波器的设计，以及通过拨码开关实现对根据不同测量量的测量时灵活的改变被测电路。 二阶有源低通滤波器采用两节 RC 的压控电源型滤波电路。 R 1R 2CO P 0 7C 1 R FR f+U iU o_ 图 低通滤波器电路原理图 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸 第 14 页 共 30页 (31) (32) 表 与 C的对应关系 （ HZ） C(uF) （ HZ） C(pF) 1～ 10 20～ 1 ～ ～ 10～ 1～ ～ ～ ～ ～ ～ 10 表 二阶低通压控电源型电路元件值 元件 1 2 4 6 8 10 开路 0 C 2C 2C 2C C 设计截止频率为 为 10KHZ,带通内增益 = 1 根据表 C 值为 1000pF = 100/（ C） = （ 10* *1000* ） = 10 查表 可知， = * = = * = = 0 开路 = *1000 = 330pF 由计算值 得出 实际选用器件值 应 为 ： 15KΩ , ： 54KΩ， ； 330pF。 实际截止频率为 9500HZ。 桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸 第 15 页 共 30页 表 二阶低通滤波器幅频特性手动测试数据 (发送 VPP 为 4V的正弦信号 ) F（ KHz） 1 2。