基于LabVIEW 8.2的多用虛擬電壓表設計

　　3．1 虛擬信號發生器的實現

　　由于虛擬電壓表主要用于演示，所以為了方便，可直接利用LabVIEW軟件產生仿真信號。在該設計中，設置了正弦波、方波和三角波以及由公式確定的任意波形。在程序設計框圖中，使用一個Case(選擇)語句對四種波形進行選擇。Case語句中，每一個數字(0，1，2，3，4)都代表一種波形，與前面板控件中5種狀態相對應。至于Case語句的制作，只需將4個圖標中的一個，例如正弦波發生程序，用Case框起來，然后在上面的空白處寫上相應的數字，例如1；然后點擊箭頭，可以設置第二個圖標，如果要添加一個Case的話，可以點擊鼠標右鍵，直接添加，編輯相應的基本信號發生器VI中相應的節點即可。在添加公式波時，要把基本信號發生器VI換成公式波形VI，0代表默認狀態，表示無任何波形輸入。本文給出了Case結構的一個分支，公式波形的流程圖如圖2所示。該子Ⅵ可使用指定時間函數的公式字符串生成一個函數波形，它要求公式的自變量必須是t，它所支持的運算符和常用的函數。

　　另外，在模擬狀態下，信號頻率以赫茲或者每秒周期數為單位。但是在數字系統中，通常使用數字頻率，它是信號頻率與采樣頻率的比值，被稱為標準頻率。所以，在框圖程序中，應當在信號頻率與采樣頻率之間加載一個除法器。

　　在波形發生程序按照規定的參數產生波形后，如果將波形直接輸入波形顯示控件，那將是錯誤的。因為波形顯示控件，并不像數據顯示控件那樣只需要一個或一組數據，因此波形能否按規定顯示出來，取決于輸入的幾組不同且具有決定性的數據，例如周期、相位等。在該設計中，將z軸起始坐標、周期、波形捆綁成一個數組，同時輸入到波形顯示控件中。

　　3．2 數據處理部分

　　數據處理部分的作用，就是將產生出的信號通過不同形式的檢波、計算，得出規定的不同的結果。在該設計中同時顯示交流有效值、峰值和平均值。對于一個純粹的交流電壓，正半周期信號與負半周期信號對稱，U的平均值等于零，所以一般不直接測量平均值。在設計時，按函數→數值→絕對值取交流電壓的絕對值，然后求平均值，取全波平均值。交流電壓中的最大值，即為峰值。可以通過比較數據求出最大值，這需要使用波形最大、最小子虛擬儀器來處理框圖。有效值顯示：在函數→信號處理→波形測量中選擇基本平均直流均方根。其框圖符號如圖3所示。

　　圖3中，DC value為測量的直流分量；RMS為value測量有效值；reset用于重啟過去記錄的時間信號、平均測量的參數；averaging type是測量中的平均類型，在單個模塊VI中，可依據輸入記錄長度自動設置平均時間；Window是在DC／RMS計算之前，用于記錄時間的窗；erroe in是在該VI運行之前描述錯誤環境，默認值為no error。如果錯誤已經發生，該VI在errorout端返回錯誤代碼，子VI在無錯誤時才正常運行。