基于DAQ及LabVIEW的虚拟数字电压表的设计

其前面板如图5所示。

前面板由输入控制和输出显示两部分组成，操作方便，界面友好。输入控制用来控制系统的运行方式，系统可进行仿真和测试两个功能，量程选择用来设定电压量程，针对不同的直流输入，设置检测量程；输出显示用来显示测量的结果，以两个显示控件用来显示待测电压波形和标准电压波形，同时，面板上模拟了指针式仪表的指针，用来指示被测量的大小。两个布尔数组指示灯控件分别显示每次比较结果和是否超出量程。由于测试存在随机性，程序还设计了自动报警功能。
2．2．2 交流电压表的实现
基于对交流电压表原理的分析，在设计的过程中，利用LabVEW提供的工具模块对采集的电压信号通过不同形式的检波、计算等处理分析得出交流电压信号的有效值、峰值和平均值。对于一个纯粹的交流电压，正半周期信号和负半周期信号对称，平均值等于零，所以一般我们不直接测量平均值。在设计时，按Functions>>Nu-meric>>Absolute value取交流电压的绝对值，然后求平均值，即全波平均值；交流电压中的最大值，即为峰值。可以把数据进行比较求出最大值，可通过Waveform MinMax来进行处理；用DC value测量直流分量和用RMS value测量有效值。这样即把有赖于硬件电路的测试全部由软件来实现，提高系统的性能及集成度。其设计的程序框图如图6所示。

在测试中，基于USB6009DAQ设计的电压表，采样正弦信号的最高频率为65000Hz，显示波形的最高幅度为11．35V。