NS-Scope基于LabVIEW的多通道虚拟示波器

海大叔

一、虚拟示波器概况

虚拟示波器是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。虚拟仪器技术（VI）就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。灵活高效的软件能帮助您创建完全自定义的用户界面，模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成，标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。这也正是Namisoft近年来始终引领测试测量行业发展趋势的原因所在。只有同时拥有高效的软件、模块化I/O硬件和用于集成的软硬件平台这三大组成部分，做示波器数据采集系统，才能充分发挥虚拟仪器技术性能高、扩展性强、开发时间少，以及出色的集成这四大优势。

二、虚拟示波器功能设计

本示波器设计了两个通道，可以直接显示输入信号单频测量和统计；还带有13种滤波器对每个通道进行单独滤波，每种滤波器均可由用户配置，可以进行单频测量和统计；滤波后的信号显示有波形图显示和频谱显示，波形可叠加、卷积；可保存原始波形文件，读取保存的文件并进行滤波测量等功能。

1.示波器流程图

2.信号输入

两通道信号输入，通过基本函数发生器加高斯白噪声或均匀白噪声生成模拟信号输入。

该信号输入可以根据需要，改成数据采集、串口通信等方式获取输入信号。

通过使用写入测量文件Express VI ，将输入的信号以lvm文件格式保存下来。保存路径和保存哪段信号均由用户操作控制。

通过使用读取测量文件Express VI ，将保存的lvm文件读出，并可进行后续滤波等操作。当读取文件结束时，EOF信号将为1，将其取反为0，写入条件结构分支选择器的“值”属性节点，将条件结构的执行分支改为假，即为上述仿真信号输入。需要再次读取文件时，则需先将重置信号按下，再按读取文件按钮。

3.滤波器

本示波器共有13种滤波器可供选择，每种滤波器的参数均可由用户进行配置。

4.原始信号显示

计算信号的算术平均值、标准差、最大值、最小值等，测量幅值、相位、频率等。

5.滤波后信号显示

通过FFT快速傅氏变换，将信号转化为幅度响应和相位响应。

三、NS-Scope运行测试界面设计

               图3.1 NS-Scope界面视图

               图3.2 通道设置

              图3.3波形图X、Y轴范围调整

使用波形图的属性节点，通过输入控件，调节波形图的X、Y轴范围。其中Y轴的范围使用了一个输入控件，通过“取负数”同时控制了Y轴的最大值和最小值，这样可使波形图的X轴始终在图形中央，Y轴两端一起变化。实现了图形的放大和缩小。

四、虚拟示波器运用

NS-Scope示波器程控软件可以实现多通道输入、滤波、测量；波形存储、波形读取；频谱分析、波形叠加等功能。可找出每种波形较适合的滤波器