基于LabVIEW的虚拟仪器设计研究 4.6 数据存储和回放模块

按“Save”按键控制进行数据存储；按“Read”键控制从数据文件中读取数据，并且在另一个窗口进行波形显示。从软盘或硬盘上读取的数据同实时采集的数据一样，能够根据需要进行频谱分析。通过“SelectChn”按键控制存储状态，缺省状态为“ChnO”，即存储通道0的波形数据。

LabVlEW支持两种文件类型：流文件(Byte Steam Fi le)和块记录文件(Datalog File)。流文件的基本数据单元为Byte，最简单的流文件可能是一个纯ASCII码的文本文件，电子表格文件(Spreadsheet Text)也是一个流文件。当一个VI要连续采集数据，并且在处理已存盘的数据时，不但要顺序而且有时要随机地读取的情况下(或者这些数据有可能要被其他程序应用)最好使用流文件，因为这种文件除了G语言之外，使用任何一种文本编辑器都可以打开。

块记录文件是LabVIEW独有的一种文件形式，它的基本数据单元为特定结构的记录块(Record)。这些记录块可以是LabVIEW的任何数据类型，也可以是它们的组合构成，同一个文件的数据块必须有相同的结构。如果要采集很多组数据，每组数据里同时又包含多个测量通道的数据，且每组数据都需要单独处理时，使用LabVIEW的块记录文件格式存储是最合适的，因为每个记录块都有一定的独立性，这有助于数据组之间的区分。

考虑到虚拟示波器为双通道并且要求数据块的独立性，我们在数据存储模块中使用了块记录文件。文件存取操作主要包括3个步骤：打开一个已存在的文件或创建一个新文件；由文件中读／写数据；关闭文件。因此构成数据存储与回放模块的节点有：FileDialog．vi(文件对话框)、Nevr File．vi(创建一个新文件)、Open File．vi(打开文件)、Write File．vi(写文件)、Read File．vi(读文件)、Close File．vi(关闭文件)等

第五章 系统调试与试验结果分析

5.1 虚拟仪器的调试

本虚拟实验仪器的设计是参阅通用的双通道台式数字存储示波器的功能，并且在仪器分析上有所扩展。仪器的主要功能包括双通道信号输入、触发控制、通道控制、时基控制、波形显示、频谱分析、波形存储和读取等。

基于LabVIEW的虚拟仪器设计研究

表5-1 虚拟示波器的性能指标

项目 采样速率 采样板分辨率 波形显示方式 电压参数测量 时间／频率参数测量 定位标尺 分析功能 数据存储 结果显示 指标 100 KHz 12 bits 通道A、通道B、通道A&B 有 有 两个 频谱分析，相关分析 硬盘或软盘 实时显示

5.2 试验结果分析

1、电压测量

用直流电压源产生测试信号，由万用表(型号为VC202)和虚拟示波器直流电压测量模块分别测量，得到的测试结果如表5-2所示。U表表示万用表测量值，U测表示虚拟示波器测量值。

表5-2直流电压测试数据及误差分析

U测（V） U表（V） 相对误差

1.84 1.81 1.66% 2.64 2.61 1.15% 3.28 3.24 1.23% 3.81 3.80 0.26% 4.15 4.14 0.24% 4.92 4.87 1.03% 从测试结果看出，测量值与实际值存在较小的误差，这个系统的误差主要是由A／D转换器的精度、基准电源和信号源的不稳定性引起的。经过误差分析，可以看出，测量误差满足一般实验的要求。

基于LabVIEW的虚拟仪器设计研究 2、使用Angilon公司的信号发生器产生出正弦波、方波、三角波等信号作为信号源，对各功能模块进行测试，将测试结果与传统示波器的测试结果进行了比较。测试结果表明：被测信号小的时候干扰相对的比较大，得到的测量结果误差比较大；被测信号大时干扰信号相对的比较小，测量误差也较小。整体上虚拟数字示波器的性能达到了设计要求，功能上优越于一般数字示波器。

基于LabVIEW的虚拟仪器设计研究 结论

本文结合现有条件，围绕虚拟实验仪器的设计和实现进行了较为系统的理论和实验研究，得到如下结果：

1、利用虚拟仪器技术实现了虚拟示波器，可以实现波形显示、电参数测量、基本波形分析等功能。采用虚拟仪器技术使测试手段更加先进和完善，测试结果更加精确和直观。能够提供过去很难在基础实验中提供的测量仪器，如频谱分析仪。

2、使用虚拟仪器开发平台LabVlEW进行编程，并且实现了数据采集板AD7202在LabVlEW中的实时数据采集。

3、对设计实现的虚拟数字存储示波器的性能进行了测试分析，基本满足实际教学实验中的应用。

虚拟仪器设计己经成为测试和仪器技术发展的一个重要方向。对于现有计算机普及率不断提高的高校实验室来说，无疑具有很高的性价比，使实验教学的效果提高到一个新的层次。同时，随着虚拟仪器技术在科研、生产产品的自动检测、测控系统等领域的应用，掌握虚拟仪器方面的技术并用于实践，将对我们自身素质的提高有很大的好处。由于时间和实验条件的限制，本设计还存在许多不足之处，今后会不断改进。