Teststand应用实例1.docx
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Teststand应用实例1.docx
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Teststand应用实例1
练习一:
熟悉LabVIEW开发环境,实现频率扫描测试
目标:
熟悉LabVIEW开发环境,结合NI硬件,利用任意波形发生器产生正弦信号,利用示波器采集正弦信号,并最终实现频率扫描测试。
图1显示实验结果。
图1完整练习
硬件平台:
连接任意信号发生器(Arb)PXI-5421的CH0到示波器(Digitizer)PXI-5122的CH1。
图2系统连接
操作步骤:
1.启动LabVIEW2013,在欢迎界面上按ctrl+n以创建一个新vi。
图3新建空白VI
2.开始编写程序,创建一个数值控件,通过该控件调整扫频信号的起始频率。
a.在VI前面板上右键单击,选择Numeric»NumericControl(新式>数值»数值输入控件),如图4所示。
图4创建数值输入控件
b.修改控件标签,重命名数值输入控件为StartFrequency。
c.在起始频率控件中输入500,并在菜单工具栏中选择:
Edit»MakeCurrentValuesDefault(编辑»当前值设置为默认值),保存500为起始频率的默认值,如图5所示。
图5保存500为默认值
3.添加仿真信号ExpressVI产生一个正弦波信号。
a.从前面板切换到程序框图,在程序框图空白处右键单击,选择Express»Input»SimulateSignal(Express»输入»仿真信号),放置在程序框图上。
图6添加仿真信号ExpressVI
b.等待自动弹出ExpressVI配置对话框,或者双击ExpressVI,在对话框中将采样率(Hz)参数设置为10,000,000.
图7配置仿真信号ExpressVI
c.点击OK,保存ExpressVI配置。
4.创建任意波形发生器的ExpressVI,从而用Arb硬件板卡产生正弦信号。
a.右键单击程序框图,选择Express»Output(输出)»NI-FGEN(Arb).
图8添加NI-FGENExpress(Arb)VI
b.将NI-FGEN(Arb)ExpressVI放置在仿真信号ExpressVI右边。
c.配置NI-FGENExpress对话框,选择负载阻抗为HighZ(高阻),其它值保留默认设置,如下图所示。
图9配置NI-FGENExpress(Arb)VI
d.点击OK,保存ExpressVI配置。
5.用仿真信号ExpressVI的输出来初始化任意波形发生器,并传递错误簇。
a.展开NI-FGEN(Arb)ExpressVI,使data输入端可见。
b.
图10展开ExpressVI接线端
c.将仿真信号ExpressVI的sine(正弦)输出端用鼠标连线连接至NI-FGEN(Arb)ExpressVI的data输入端。
d.同样的,将仿真信号ExpressVI的errorout输出端连接至NI-FGEN(Arb)ExpressVI的errorin输入端。
图11连接ExpressVI
6.创建示波器ExpressVI,采集正弦波信号。
a.右键单击程序框图,选择Express»Input(输入)»NI-SCOPEExpress.
图12添加NI-SCOPEExpressVI
b.将NI-SCOPEExpressVI放置在NI-FGEN(Arb)ExpressVI的右边。
c.配置NI-SCOPEExpressVI对话框,如下图所示,选择通道为Channel1,记录长度设为20000,其它值保留默认设置。
图13配置NI-SCOPEExpressVIConfiguration选项卡
d.选择Trigger标签,按下图配置对话框。
先把type改成Edge,然后根据下图更改source,refposition和maxtime.
图14配置NI-SCOPEExpressVITrigger选项卡
e.点击OK,保存ExpressVI配置。
7.将任意波形发生器ExpressVI的errorout输出端和示波器ExpressVI的errorin输入端相连。
并且在NI-SCOPE-EXPRESS下方拖出一栏close(T),然后左键点击close(T)选择signal。
图15.1
图15.2
图15.3
图15.4连接ExpressVI
8.添加频谱分析ExpressVI,并与示波器ExpressVI相连接。
a.右键单击程序框图,并选择Express»SignalAnalysis»SpectrumMeasurements(Express»信号分析»频谱测量)。
b.放置SpectrumMeasurementsExpressVI在NI-ScopeExpressVI右边。
c.配置对话框,在Selectmeasurement(所选测量)一栏中选择Powerspectrum(功率谱),其它值保留默认设置,点击OK,保存配置。
图16配置频谱分析ExpressVI
d.将SpectrumMeasurementsExpressVI和NI-SCOPEExpressVI按下图所示相连接。
(可按照5.a的方法展开NI-SCOPEExpressVI使Signal输出端可见。
)
图17连接ExpressVI
9.创建波形图显示时域信号和频谱。
a.右键单击NI-ScopeExpressVI的signal输出端,在弹出菜单中选择Create»GraphIndicator(创建»图形显示控件),创建一个波形图显示控件。
图18创建波形图显示控件
b.右键单击波形图显示控件,在快捷菜单中选择Properties(属性),在属性对话框中选择Scales(标尺)选项卡,如下图配置。
图19修改Signal波形图显示控件属性
c.同样的方法在频谱分析ExpressVI的PowerSpectrum输出端创建一个波形图显示控件,重命名为PowerSpectrum,用来显示频谱,并按下图修改属性。
图20修改PowerSpectrum波形图显示控件属性
10.添加For循环结构,实现频率扫描过程。
a.右键单击程序框图,选择Programming»Structures»ForLoop(编程)结构〉for循环)。
图21添加For循环
b.光标变化的时候表明For循环已经放在程序框图了,可以通过拖动For循环的边界来改变For循环大小,放置好后如下图所示。
图22放置For循环结构
11.右键单击For循环的循环次数接线端
,选择CreatControl(创建输入控件)创建一个数值输入控件,并且命名为NumberofSteps。
该控件用来指定For循环的循环次数,即扫频次数。
图23创建循环次数接线端
12.创建一个控件用于设定终止频率(StopFrequency)。
a.按住
该控件用来设定扫频的终止频率。
图24创建StopFrequency数值输入控件
b.循环的执行次数由NumberofSteps决定。
第一次循环时,信号频率等于StartFrequency,随后每次循环将增加一个固定频率dx。
该值由以下公式决定:
13.添加代码,计算扫描时的频率增量dx.
a.右键点击程序框图空白处,选择Numeric»Subtract(数值>减)函数节点。
b.将StartFrequency控件和StopFrequency控件连接到Subtract函数节点的两个输入端,如下图所示。
c.计算上面公式中的分母,和a中步骤类似,右键单击程序框图,选择Numeric»Decrement(数值>减1)函数节点。
d.计算dx,右键单击程序框图,选择Numeric»Divide(数值>除)函数节点。
整体效果如下图所示。
图25计算频率增量dx
14.添加代码,计算每次循环的输入频率,即每次扫频时的信号频率。
a.对于每一次扫频,生成的信号频率将由以下公式计算:
Frequency=StartFrequency+(dx*LoopIteration)
b.右键单击程序框图,选择Numeric»Multiply(数值>乘)函数节点之后再次选择Numeric»Add(数值>加)函数节点,并且将各个函数节点如图连接:
图26计算扫频信号频率
15.保存并运行VI。
将NumberofSteps设置为25,StartFrequency设置500,StopFrequency设置50000。
点击下图中的
按钮运行程序。
图中的PowerSpectrum波形图将显示信号从低到高扫描的频率。
图27程序运行结果
16.修改VI,给VI添加代码,以验证示波器接收到的信号频率是否在扫频频率范围之内,如果在范围内,输出pass,如果超出范围,输出fail。
a.右键单击程序框图,点击SelectaVI(选择vi)…
图28添加子VI
b.在SupportFiles目录下选择子VI:
limittest.vi,放置在For循环右侧,并将limittest.vi的输入接线端分别和StartFrequency、StopFrequency控件相连,同时在limittest.vi的3个输出接线端上右键单击,选择Creat»Indicator(创建显示控件),创建maxfrequency、Boolean、minfrequency3个显示控件,并将Boolean控件重名为TestPassed?
,如下图所示。
把NI-SCOPEEXPRESS的signal的输出端连接到limittest.vi底部的array输入端。
图29完整程序连线
c.给VI创建一个输出端口,先用鼠标左键单击连线板最右上角的小方框,然后再鼠标左键单击TestPassed?
显示控件,将二者关联起来,从而可以通过该接线端将布尔值输出。
如下图所示。
图30创建连线板输出端子
17.调整前面板布局并运行程序,结果如下图所示。
图31修改后的程序运行结果
18.选择File»Save保存VI。
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