法时,X 轴的格数不能保持恒定,不能根据波形在水平方向所占的格数计算波形的周期。故采用另一种方法。

波形显示控件wavefor m graph 实际上为一个簇,包含三个元素,起始位置x 0、步长Δx 和y array 。默认情况下,X 轴刻度是从初始位置x 0=0处开始的,刻度值按照步长1递增,X 轴刻度是对应的数据点的序号。对于时间灵敏度的调节,采用改变步

长Δx 的方法,此时,X 轴的刻度值为X =X 0+n × Δx,其中n 为数据在数组中的序号。

固定显示屏wavefor m graph 的X 轴刻度即时间刻度,设定X 轴刻度范围为0~100。对wavef or m graph 的两个属性节点“XS 2

cale .I ncre ment ”和“XScale .M inorI nc ”分别赋值为10和2,使水

平方向格数为10个,每个格分为5个小格。为使波形在水平方向所占的格数与档位变化相一致,采用按比例放大或缩小步长Δx 的方法。时间/分度选择旋钮“TI M E /D I V ”的值作为Case 结构条件,Case “0~22”中,分别放置不同的步长值。由于X 轴刻度值固定,因此选择不同档位时,一个周期的波形在水平方向上所占的格数与其档位相乘,其值是恒定的。如对于1000Hz 的波

形,在档位为1m s 时占一个格,即一个周期波形占据刻度值为

10;在档位变为0.5m s 时,将Δx 值增加一倍,此时一个周期波形占据的刻度值也增加为原来的一倍,即为20,在显示屏上占据两个格。两种情况下一个周期的波形在水平方向上所占的格数与其档位的乘积相等。

(2波形位置调节

将位置调节旋钮“X -P OS ”的值作为显示屏wavef or m graph 的X 轴刻度的初始位置,即可实现波形水平方向位置调节。“X -P OS ”旋钮的值的范围为-50~50。默认情况下“X -P OS ”旋钮的值为“0”,顺时针旋转旋钮,波形右移;逆时针旋转旋钮,波形左移。

4.6 数据存储

布尔控件“S AVE ”按钮的值作为Case 结构的条件,当按下按钮时,将显示模式选择模块中输出的数组(2行×8192列送入W rite To Sp readsheet File 函数的“2D data ”端口,布尔常量“True Constant ”连接“trans pose?”端口,将二维数组转置为8192行×2列数组,便于EXCE L 或MAT LAB 软件导入,其中“0”列对应CH A 数据,“1”列对应CH B 数据。

4.7 波形显示

将处理后的起始位置x 0和步长Δx 与显示模式选择模块中输出的二维数组按顺序经Bundle 节点打包,组合为“簇”,送入波形显示控件wavef or m graph,实现根据各个旋钮和开关的位置显示波形。

显示李萨如图形时,要用XY graph 控件,此时CH A 的信号作为X 轴。用属性节点“V isible ”控制wavefor m graph 和XY graph 的显示,布尔控件“X -Y ”按钮作为Case 结构的条件。正常显示波形时,wavef or m graph 的“V isible ”属性节点值为“True ”,XY graph 的“V isible ”属性节点值为“False ”;按下“X -Y ”按钮,进入Case “True ”结构,显示李萨如图形,将CH A 和CH B 的信号经Bundle 节点打包,送入XY graph,此时“V isible ”属性节点的赋值方法与前相反。

5 结果和结论

本文利用Lab V I E W 中的数字声音记录节点,编程实现了基

于声卡的虚拟双踪数字存储示波器,通过声卡采集外部数据,用软件方法实现了触发控制、电压测量、波形显示、波形调节和数据存储,这些方法还可移植到基于数据采集卡、串口、并口的虚拟示波器中。本文的虚拟示波器已安装在实验室的多台计算机上,应用于电磁学、声学部分的学生实验,在音频范围内完全可以满足实验要求。图6所示图形为测量正弦信号的频率实验中,f x /f y =2∶3时的李萨如图形。图7所示图形为微机辅助的非超声方法测量声速实验中,计算两列波形起点的时间差,利用了虚拟示波器的波形多倍放大、查看显示屏上未显示的部分等功能

。

图6 f x /f y =2∶3时 的李萨如图形

图7 微机辅助的非超声方法测量声速实验 64

计算机应用与软件2007年 参考文献

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[6]LabV I E W U serManual,Nati onal I nstruments Cor porati on,2001,11. (上接第7页 3实现耦合(RC 定义4 RC=|RS|

RS={x|x∈CS∧?Realizati on(x,t}

RS是系统中类t所实现的所有接口的集合。 观点:

一个类型实现的接口过多,表明该类型被赋予的职责过多,需要考虑对其拆分。