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文檔簡介
1、LabVIEW中的波形數(shù)據(jù)與其他基于文本模式的編程語言不同,在LabVIEW 中有一類被稱為波形數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型,這種數(shù)據(jù)類型更類似于“簇”的結(jié)構(gòu),由一系列不同數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)構(gòu)成。但是波形數(shù)據(jù)又具有與“簇”不同的特點(diǎn),例如它可以由一些波形發(fā)生函數(shù)產(chǎn)生,可以作為數(shù)據(jù)采集后的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示和存儲。這一節(jié)將主要介紹創(chuàng)建波形數(shù)據(jù)以及處理波形數(shù)據(jù)的方法。1 波形數(shù)據(jù)的創(chuàng)建LabVIEW中的波形數(shù)據(jù)既可以由一些用于產(chǎn)生波形的函數(shù)、VIs 以及 Express VIs 生成,也可以由數(shù)據(jù)采集函數(shù)從數(shù)據(jù)采集卡中采集數(shù)據(jù)而得到。下面主要介紹用函數(shù)、VIs以及Express VIs 生成波形數(shù)據(jù)的方法。在 LabVI
2、EW 中,與創(chuàng)建波形數(shù)據(jù)相關(guān)的函數(shù)、VIs 以及 Express VIs 主要位于函數(shù)選板中的波形( Waveform )子選板以及信號處理(Signal Processing)子選板中,兩個(gè)選板分別如圖 6-19 以及圖 6-20 所示。圖 6-19波形子選板圖 6-20信號處理子選板下面介紹一些常用的用于產(chǎn)生波形數(shù)據(jù)的函數(shù)、VIs 以及 Express VIs 的使用方法。1基本函數(shù)發(fā)生器函數(shù)(Basic Function Generation.vi )基本函數(shù)發(fā)生器函數(shù)可以產(chǎn)生正弦波、鋸齒波、 方波和三角波四種波形,并可以任意設(shè)1定波形的頻率、幅值、相位以及偏移量(疊加的直流分量)等屬性
3、。圖 6-21 所示的程序演示了基本函數(shù)發(fā)生器函數(shù)產(chǎn)生多種波形的方法,在例程中,用戶可以指定波形的類型(正弦波、鋸齒波、方波或三角波) 、幅值、頻率、相位以及疊加的直流分量的幅值等屬性,根據(jù)這些屬性生成相應(yīng)的波形。程序的后面板如圖 6-22 所示。圖 6-21基本函數(shù)發(fā)生器函數(shù)演示程序的前面板圖 6-22基本函數(shù)發(fā)生器函數(shù)演示程序的后面板2調(diào)諧與噪聲波形發(fā)生函數(shù)(Tones and Noise Waveform.vi )調(diào)諧與噪聲波形發(fā)生函數(shù)用以產(chǎn)生多個(gè)一定頻率、 幅值、相位的正弦信號疊加的波形數(shù)據(jù),同時(shí)可以模擬噪聲和直流分量,并疊加到已有的波形數(shù)據(jù)上面。圖 6-23 與圖 6-24 所示的程
4、序演示了調(diào)諧與噪聲波形發(fā)生函數(shù)的使用方法。程序中用一個(gè)頻率 10Hz 和一個(gè)頻率為 1Hz,幅值均為 10V ,相位均為 0 度的兩路正弦波疊加,并將疊加后的波形展示于波形圖形( Waveform Graph )控件中加以顯示。圖 6-23 調(diào)諧與噪聲波形發(fā)生函數(shù)演示程序的前面板2圖 6-24調(diào)諧與噪聲波形發(fā)生函數(shù)演示程序的后面板3公式波形發(fā)生器函數(shù)(Formula Waveform.vi )公式波形發(fā)生器函數(shù)可以按照用戶編輯的公式產(chǎn)生波形數(shù)據(jù)。在圖 6-25 和圖 6-26 所示的程序中,按照公式 Y=sin( wt)*sin (2* pi( 1)* t)產(chǎn)生波形數(shù)據(jù),并交給波形圖形控件(
5、Waveform Graph )實(shí)時(shí)顯示。圖 6-25公式波形發(fā)生器函數(shù)演示程序的前面板圖 6-26公式波形發(fā)生器函數(shù)演示程序的后面板34正弦波發(fā)生器函數(shù)(Sine Waveform .vi )正弦波發(fā)生器是一種十分常用的函數(shù), 可以用來產(chǎn)生頻率、 幅值和相位可控的正弦波波形數(shù)據(jù)。圖 6-27 和圖 6-28 分別是正弦波發(fā)生器函數(shù)演示程序的前面板和后面板。圖 6-27正弦波發(fā)生器函數(shù)演示程序的前面板圖 5-28正弦波發(fā)生器函數(shù)演示程序的后面板5方波發(fā)生器函數(shù)(Square Waveform.vi )方波發(fā)生器也是一種十分常用的函數(shù), 可以用來產(chǎn)生頻率、 幅值和相位可控的方波波形數(shù)據(jù)。圖 6-
6、29 和圖 6-30 是方波發(fā)生器函數(shù)演示程序的前面板和后面板。4圖 6-29方波發(fā)生器函數(shù)演示程序的前面板圖 6-30方波發(fā)生器函數(shù)演示程序的后面板6信號仿真函數(shù)(Simulate Signa)信號仿真函數(shù)是LabVIEW中具有代表性的Express VIs ,它具備Express VIs 功能強(qiáng)大、使用方便的一般特點(diǎn)。只要在該 Express VI 的屬性窗口中對其屬性作簡單的設(shè)置就可以生成正弦波、 方波、三角波、 鋸齒波以及直流信號,并且可以設(shè)置波形的幅值、頻率等多種屬性。利用信號仿真函數(shù)編寫的例程的前面板和后面板分別如圖6-31 和圖 6-32 所示。圖 6-31信號仿真函數(shù)演示程序的
7、后面板圖 6-32信號仿真函數(shù)演示程序的后面板52 波形數(shù)據(jù)的使用LabVIEW 中用于處理波形數(shù)據(jù)的函數(shù)、 VIs 、以及 Express VIs 主要位于函數(shù)選板中的信號分析( Analyze )子選板和波形( Waveform )子選板中,下面對其中比較常用的幾個(gè)函數(shù)、 VIs 和 Express VIs 作簡要的介紹。1獲取波形數(shù)據(jù)中的成員函數(shù)(Get Waveform Components.vi )獲取波形數(shù)據(jù)中的成員函數(shù)可以將波形數(shù)據(jù)中的波形觸發(fā)的時(shí)刻、波形數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔以及波形數(shù)據(jù)值等信息提取出來,便于后續(xù)分析和處理。在圖 6-33 所示的獲取波形數(shù)據(jù)中的成員函數(shù)演示
8、程序中,用基本函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生一個(gè)正弦信號, 并獲得這個(gè)正弦信號的波形的起始時(shí)刻t0,波形采樣時(shí)間間隔dt 以及波形數(shù)據(jù)Y 。圖 6-33獲取波形數(shù)據(jù)中的成員函數(shù)演示程序的前、后面板2脈沖測量函數(shù)(Pulse Measurements.vi)脈沖測量函數(shù)可以用來測量波形數(shù)據(jù)的周期、脈沖持續(xù)時(shí)間等波形數(shù)據(jù)的屬性。圖 6-34 所示的程序演示了該VI 的使用方法。圖 6-34脈沖測量函數(shù)演示程序的前、后面板3測量波形的幅值及其最大值、最小值函數(shù)(Amplitude and Levels.vi )該函數(shù)用來測量波形數(shù)據(jù)的幅值、最大值以及最小值。圖 6-35 所示的程序測量了一個(gè)正弦波發(fā)生器函數(shù)產(chǎn)生的波
9、形數(shù)據(jù)的幅值、最大值以及最小值。6圖 6-35測量波形的幅值及其最大值、最小值函數(shù)演示程序的前、后面板4波形的頻譜測量函數(shù)(Spectral Measurements.vi )波形的頻譜測量函數(shù)可以對波形數(shù)據(jù)作頻譜分析,測量數(shù)據(jù)的幅值譜和相位譜,該函數(shù)的 屬性 對話框如圖 6-36 所示,只要在 屬性 對話框中對該函數(shù)的屬性作設(shè)置就可以簡單地對該 VI 進(jìn)行頻譜分析。圖 6-36 波形的頻譜測量函數(shù)的屬性對話框圖 6-37 所示的程序分析了正弦波發(fā)生器產(chǎn)生的正弦數(shù)據(jù)的頻譜。圖 6-37波形的頻譜測量含糊演示程序的前、后面板75波形的幅值與極值測量(Amplitude and Level Mea
10、surements )波形的幅值與極值測量函數(shù)可以測量波形數(shù)據(jù)的幅值、最大值、最小值、平均值、均方差值等數(shù)值。它的屬性窗口如圖6-38 所示。圖 6-38 波形的幅值與最值測量函數(shù)的屬性窗口圖 6-39 和圖 6-40 所示的程序演示了波形的幅值與最值測量函數(shù)的使用方法。圖 6-39波形的幅值與最值測量函數(shù)演示程序的前面板圖 6-40波形的幅值與最值測量函數(shù)演示程序的后面板86波形的時(shí)間以及過渡態(tài)測量函數(shù)(Timing and Transition Measurements )這個(gè)函數(shù)可以用來測量波形數(shù)據(jù)的周期、脈沖寬度、 占空比、 超調(diào)等多種時(shí)域以及過渡態(tài)的性質(zhì)、圖6-41 展示了這個(gè)函數(shù)的屬
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