崔红梅[1]2004年在《基于LabVIEW & LabWindows/CVI平台的虚拟测试与分析仪的研究与开发》文中指出传统仪器的功能主要由硬件来实现，因而其系统封闭、功能固定、可扩展性差、系统开发和维护费用高、技术更新速度慢、无法对测试数据进行编辑；而虚拟仪器的功能主要是由软件来实现，功能由用户自己定义、可扩展性强、系统的开发和维护费用低、技术更新速度快、可实时编辑、存储和打印数据，并可与网络及其他周边设备互联以实现系统资源共享。为此，本文通过对数字信号处理与分析理论及算法的研究，在通用微型机上利用LabWindows/CVI6.1开发平台实现了虚拟数字信号分析仪系统并扩充了其功能。该系统包括数据采集及存储仪、波形发生器、经典确定性信号分析仪、希尔伯特变换分析仪、HARTLEY变换分析仪、随机信号功率谱分析仪、无限冲激响应数字滤波器（IIR DF）及有限冲激响应数字滤波器（FIR DF）。该信号分析系统操作简单，界面友好，可扩展性强，可以用于实际工程应用。同时，本文利用LabVIEW 6.1软件开发平台分别设计了运用NI公司生产的通用信号调理模块SCXI-1122、应变测试调理模块SCXI-1520、声音与振动调理模块SCXI-1531的测试程序，成功开发了这叁个模块并编写了相应的实验规程。
卢晓红, 贾振元, 麻硕士, 裴喜春[2]2007年在《虚拟数字信号处理仪的研究与开发》文中研究说明传统的数字信号分析仪存在着功能可扩充性差、性能价格比低的缺点。为此,根据数字信号处理理论以及计算方法的相关原理,开发出在通用计算机上实现数字信号处理功能的测试分析系统一虚拟数字信号处理仪。开发工具采用Visual C ++6．0和Matlab6．0,二者的无缝联接可方便准确地实现采样信号的分析功能。运用模块化思想,将该虚拟仪器按功能分为六大模块:波形发生器模块、信号采集模块、滤波器的设计及应用模块、信号的时域相关分析模块,频域的谱分析模块以及倒频域分析模块。通过该虚拟仪器与B&K2034所实现的信号分析结果实验对比,验证了系统输出结果的正确性和该虚拟数字信号处理仪的有效性。实验应用表明,该系统模拟实现了硬件设备B&K2034的信号处理功能。
秦旻[3]2005年在《基于虚拟仪器的液压测试分析系统的研究与开发》文中研究说明论文简要介绍了虚拟仪器以及图形化处理软件LabVIEW,比较了虚拟仪器几种常用构建方案,讨论了当前液压检测设备的特点和存在的问题,分析了液压测试分析系统的组成及信号分析的基本理论,并指出了虚拟仪器应用于液压测试系统的可行性。为此,本课题以美国NI公司的LabVIEW软件为开发平台,配合必要的传感器、信号调理器和数据采集卡,组成液压测试分析系统虚拟仪器。该系统中,数据的采集、存储、处理和显示均采用模块化程序。软件功能包括:数字滤波、时域加窗、自相关与互相关处理、均值和方差计算;自功率谱、互功率谱分析等。最后,对所开发的系统进行了测试验证,实践证明,该系统能满足实际测试分析的需要,且具有良好的扩展性和较高的性价比,适合工程应用。
崔红梅, 麻硕士, 裴喜春, 马弘跃[4]2005年在《基于Lab Windows/CVI平台的虚拟数字信号分析仪的研究与开发》文中进行了进一步梳理本文基于LabWindows/CVI虚拟仪器软件开发平台,成功开发了虚拟数字信号分析仪系统,包括:数据采集及存储、哈特里变换分析、希尔伯特变换分析、经典确定性信号分析、随机信号功率谱分析、FIR数字滤波器I、IR数字滤波器和波形发生器。该信号分析系统操作简单、界面友好、可扩展性强、成本低,是一种可广泛在实验室推广应用的数字信号处理与分析系统。
贾士鹃[5]2008年在《基于USB2.0的综合虚拟测试仪的研究与开发》文中研究说明随着计算机科学和微电子技术的迅速发展和普及,在测量仪器领域出现了具有划时代意义的仪器概念——虚拟仪器。虚拟仪器功能强大,可以在当今的实验教学领域中弥补传统仪器的不足,发挥巨大的潜力。本文就是基于这一应用背景,研究和开发了基于USB2.0的综合虚拟测试仪。本系统主要实现五大功能:虚拟数字存储示波器、虚拟逻辑分析仪、虚拟信号发生器、虚拟频谱分析仪和虚拟数字电压表。本文首先介绍了系统的任务要求,在其基础上进行分析,提出了基于USB2.0接口,使用CPLD和带有单片机的USB芯片作为主要控制芯片,并采用四层电路板设计的研究方案。其次主要从硬件和软件两个方面分别采用模块化方法进行了设计。在硬件方面,结合具体要实现的功能,主要从虚拟数字存储示波器、虚拟逻辑分析仪、虚拟信号发生器和USB2.0接口这四个方面进行分析和设计,深入研究了具体的硬件组成和原理,在此基础上进行系统的原理图和PCB板设计。软件方面,根据系统的设计要求,重点研究了四部分内容,分别是:应用程序、驱动程序、USB固件程序和CPLD程序。本文从软件需求分析入手,详细介绍了各部分软件的具体设计思想,并给出了相应的程序流程图。最后,进行了系统的软硬件调试和联合调试,达到了预期的要求,为下一步的研究工作奠定了良好的基础。
马青亮[6]2008年在《基于LabWindows/CVI的信号分析仪的研究》文中认为信号分析仪器是进行科学研究和工业生产过程参数检测的重要工具,传统信号分析仪器的结构和功能主要是由硬件电路来实现,功能不易扩展。虚拟仪器把计算机技术和仪器技术结合起来,充分利用计算机技术来实现或增强传统仪器的功能,具有结构简单、开发周期短、系统容易扩展等优点,同时便于和计算机网络相连接,容易实现信息的管理和共享。本文叙述了信号采集及处理的关键技术,包括信号采集子模块的硬件组成、虚拟仪器的软件结构以及采集卡驱动程序的调用方法等,对信号处理的基础知识进行了简要介绍,分析了虚拟仪器软件开发平台的特点。在此基础上选用LabWindows/CVI虚拟仪器软件开发平台,开发了一台采用USB总线的虚拟信号分析仪,实现了信号的实时采集、时域和频域分析等功能。本文提出的虚拟信号分析仪的实现方案采用了Windows的多线程技术,把信号采集、信号分析和人机交互界面分配到独立的线程中并行运行,缩短了系统响应用户操作的时间,提高了系统的运行效率。在数据管理工作方面,设计了广州计量院电磁室仪器检定数据库的E-R模型,选用Access数据库管理系统实现了广州计量院电磁室仪器检定数据库,并可通过调用ADO数据模型访问该数据库,简化了计量数据的管理工作。论文最后对基于LabWindows/CVI的虚拟信号分析仪的时域波形显示子模块进行了测试分析,简要分析了误差的来源,并对虚拟仪器的计量检定中需要注意的问题进行了介绍。
吴江桥[7]2007年在《基于VMIDS的虚拟式振动筛泥浆参数测试仪研制》文中研究表明泥浆工艺技术已成为现代油气钻井工程的重要组成部分。国内外大量研究资料表明泥浆在钻井过程中具有携带和悬浮岩屑、稳定井壁和平衡地层压力、冷却和润滑钻头、钻具和传递水动力等直接关系到钻井成本,甚至影响到钻井成败的重要作用。钻井实践也证明,泥浆性能的好坏,使用、维护和处理措施是否妥当,直接影响井壁的稳定性,而井壁的稳定性关系到地质资料的录取、钻井速度、质量及成本,所以,人们常把泥浆比喻为钻井工程的血液。因此,对泥浆性能参数进行实时的监测就显得很重要。本文系统的论述了泥浆在钻井过程中的重要作用以及泥浆各性能参数对钻井过程的影响,同时研究并提出了泥浆各性能参数的测量原理和方法。在此基础上,本文还进一步研究了泥浆参数信号的采样原理和分析处理方法。此外本文还详细阐述了虚拟式振动筛泥浆参数测试系统的逻辑结构和软硬件设计,并以Visual C++为软件功能模块的开发平台,运用面向对象编程技术(OOP的软件设计方法),构建了一套基于VMIDS虚拟仪器开发系统的、图形逼真的和功能比较完善的虚拟式振动筛泥浆测试仪。该测试仪的软件由数据采集与预处理模块、数据分析与数据显示、数据存储与回放和辅助功能模块等几部分组成,实现了对泥浆参数信号的采集、处理、分析和显示。该测试系统可以对泥浆的性能参数进行实时测量,并将信息的采集和处理一体化,数据和结果实现可视化,而且跟传统硬件测量仪器相比较提高了工作效率。同时通过对误差的分类和误差处理方法的研究,本文分析了虚拟式振动筛泥浆参数测试系统的误差来源,并提出了修正的方法和修正措施。本文研制的虚拟式振动筛泥浆参数测试仪不仅是将虚拟仪器技术应用于泥浆参数测试的一次成功尝试,同时也是对测试技术发展方向的佐证。另外通过对本文的研究,突出了虚拟仪器所具有的数据处理能力强、精度高、效率高、成本低、开放性和扩展性好、人机界面友好和操作简单等优点。因此,作为新一代的测试仪器和测试技术发展的方向,虚拟仪器完全可以替代传统的硬件化仪器,成为一种被广泛应用的仪器模式。
王腊节[8]2011年在《基于虚拟仪器技术的动态应变测试仪研究》文中研究说明应变测试是理论和实验力学工作者一直所关心的,也是机械工程中测定构件应力与应变的一种重要的分析方法,其中电阻应变测量方法是实验应力分析中运用最广的一种方法。通过引入先进的虚拟仪器技术,可以更好的解决传统电阻应变仪所存在的问题。传统的虚拟仪器需要一块数据采集卡用于测试数据的采集。商用的数据采集卡虽具有较大的通用性、较高的采样速率和较高的采样精度等,但由于其昂贵的价格,使某些仪器功能在一些特定的应用范围内显得不够实用。然而普通声卡能够达到具体应用场合中数据采集的需求,这主要是由于其16位的量化精度以及44.1 kHz的数据采集频率。此外,声卡本身具有一个A/D、D/A的转化装置,并且造价低廉,同时声卡作为计算机的标准配置,其执行标准相同。因此设计基于声卡的虚拟应变测试仪具有较强的通用性,较低的成本和可以接受的精度,而且具有很强的现实意义。文中首先介绍了应变测试仪的发展概况,同时还介绍了虚拟仪器的概念、构成、特点和国内外虚拟仪器的研究现状及其发展趋势,并将虚拟仪器与传统仪器进行了比较,突出了虚拟仪器的优越性。随后介绍了应变测量技术的理论基础,包括应变测量的特点、工作原理以及应变测量仪器的种类。然后介绍了软件的开发平台—C++Builder以及数字信号处理技术。最后介绍了基于虚拟仪器技术的动态应变测试系统的硬件和软件设计方案,且开发出了基于虚拟仪器技术的动态应变测试仪。本文利用普通声卡作为应变数据采集卡,Borland公司的C++Builder为开发平台开发的虚拟式动态应变测试仪,具有滤波、标定、数据存储、历史波形播放以及频域分析等功能,使用者可以方便地观察和分析处理实验结果。该系统对于较高精度要求、中低频的动态应变测试是一个很好的选择。
卢晓红[9]2003年在《虚拟数字信号分析仪的研究与开发》文中研究表明传统的数字信号处理仪存在着功能可扩充性差、性能价格比低的缺点。为此，本文根据数字信号处理理论以及计算方法的相关原理，开发出一套在通用计算机上实现数字信号处理功能的测试分析系统。该系统的工作环境为Windows 98，开发工具为Visual C++6.0和Matlab 6.0。实现了波形发生器的设计、信号采集及平均处理、滤波器的设计及应用、信号的时域、频域以及倒频域分析。本系统采用面向对象程序设计，可扩充性好，整个系统为Windows风格，用户界面友好，操作方便。
姚志强[10]2017年在《基于LabVIEW和ARM处理器的噪音振动FFT频谱分析仪的设计与实现》文中指出随着电力行业的快速发展,600MW及以上等级的高容量机组开始成为电力生产中的主力机组。而辅机设备作为机组中的重要组成部分,直接影响着机组的安全稳定运行,因此需要对其进行定期检修和故障诊断。噪音振动诊断技术是设备检修和故障诊断中的常用方法,通过对噪音振动信号进行频谱分析,可以判断设备的运行状态,进而提前发现其内在故障。目前,信号的频谱分析通常借助于传统频谱分析仪实现,但是其价格高、功能扩展性差,不便于在电厂进行集中部署。鉴于此,本文在研究了频谱分析仪的发展现状后,通过结合虚拟仪器技术、嵌入式技术和数字信号处理技术,设计并实现了一套基于Lab VIEW和ARM处理器的噪音振动FFT频谱分析仪。首先,对分析仪中基于ARM处理器的数据采集终端进行了设计,主要包括终端的软件运行架构设计、传感器选型以及采样模块、控制模块、通信模块的硬件电路设计。其次,实现了分析仪中的基于LabVIEW的信号分析软件,对各模块的软件设计进行了阐述。其中,在时域分析模块的振动速度计算过程中,采用FFT频域积分算法消除了加速度信号积分过程中产生的畸变,提高了计算精度和速度;针对FFT算法在频谱分析中的不足,在噪音振动的信号分析中,引入了倒频谱和小波变换的分析方法,实现了信号的边带检测和突变检测。然后,针对FFT算法在噪音振动信号的局部频谱分析中运算量大、速度慢的缺点,在研究了两种ZFFT频谱细化算法后,本文提出了一种基于两级滤波器的改进ZFFT算法。通过多级滤波的方式,改进算法减少了ZFFT算法在高细化倍数下的滤波器阶数,从而提高了ZFFT算法的性能。实验表明,和未改进ZFFT算法相比,改进算法的分析速度至少提高了1倍。最后,对设计的频谱分析仪进行了平台搭建和测试,结果表明分析仪能够实现噪音信号和振动信号的准确采集和精确计算,证明了分析仪的可靠性。将分析仪应用于华能岳阳电厂后,以现场采集的信号对分析仪的频域分析功能和小波分析功能进行了验证,证明了分析仪的实用性。
参考文献：
[1]. 基于LabVIEW & LabWindows/CVI平台的虚拟测试与分析仪的研究与开发[D]. 崔红梅. 内蒙古农业大学. 2004
[2]. 虚拟数字信号处理仪的研究与开发[J]. 卢晓红, 贾振元, 麻硕士, 裴喜春. 计算机仿真. 2007
[3]. 基于虚拟仪器的液压测试分析系统的研究与开发[D]. 秦旻. 长安大学. 2005
[4]. 基于Lab Windows/CVI平台的虚拟数字信号分析仪的研究与开发[J]. 崔红梅, 麻硕士, 裴喜春, 马弘跃. 计量技术. 2005
[5]. 基于USB2.0的综合虚拟测试仪的研究与开发[D]. 贾士鹃. 南京理工大学. 2008
[6]. 基于LabWindows/CVI的信号分析仪的研究[D]. 马青亮. 广东工业大学. 2008
[7]. 基于VMIDS的虚拟式振动筛泥浆参数测试仪研制[D]. 吴江桥. 西南石油大学. 2007
[8]. 基于虚拟仪器技术的动态应变测试仪研究[D]. 王腊节. 南昌大学. 2011
[9]. 虚拟数字信号分析仪的研究与开发[D]. 卢晓红. 内蒙古农业大学. 2003
[10]. 基于LabVIEW和ARM处理器的噪音振动FFT频谱分析仪的设计与实现[D]. 姚志强. 华南理工大学. 2017
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