基于虚拟仪器技术的112数字万用表研制.pdf

哈尔滨理工大学

硕士学位论文

基于虚拟仪器技术的11/2数字万用表研制

姓名：尹兴杰

申请学位级别：硕士

专业：检测技术与自动化装置

指导教师：张礼勇

20090301
基于虚拟仪器技术的5％数字万用表研制摘要块。其中，数据采集卡包括AD转换和USB接口功能，信号调理模块包括USB硬件接口的即插即用，应用程序则实现了包括对数据的分析处理以及随着计算机技术、微电子技术和通讯技术的迅速发展，仪器工业正在经历一场巨变。借助于计算机辅助测试的虚拟仪器设计思想在测试设备的研发中得到了广泛应用。本课题基于虚拟仪器技术，对5％数字万用表进行了研究。万用表是电子测量中的最基本工具，区别于传统的模拟万用表，数字万用表是通过测量线路将被测的模拟量，经过A／D转换电路将模拟量转换为数字量，并通过数码显示器显示出来。而基于虚拟技术的数字万用表则最大限度的用计算机软件来代替硬件，不仅实现了传统数字万用表的功能，而且利用功能强大的微型计算机来完成信号的分析、处理及显示。计算机功能最大化地服务于虚拟仪器，使仪器功能得到充分发展和完善；本文首先对仪器仪表的发展历程进行了简单总结，介绍了虚拟仪器的基本概念，分析了虚拟仪器较之于传统仪器的的特点和优势，在此基础上说明了本课题的研究内容及意义。基于虚拟仪器思想，提出了5％数字万用表整体方案。随后，本文从软件实现方案和硬件实现方案两个方面进行了展开。在硬件实现方案中，设计了基于CY7C68013的数据采集卡和信号调理模电压宽量程测量方案，交流电压的对数反对数原理真有效值测量方案，以及电阻测量方案等。在软件实现方案中研究了驱动程序的开发、固件自动下载程序和应用程序的设计。其中，驱动程序和固件自动下载程序则实现了显示保存等。该数字万用表能够测量直流电压、交流电压、直流电流、交流电流、电阻等，达到设计要求。只操作鼠标和键盘就达到对仪器的操作，并能在显示器上以传统仪器的形式显示，并具有自动量程、自动校准以及选择记录等功能。关键词虚拟仪器；5K数字万用表；USB；Visual哈尔滨理工大学硕上学位论文C++
Multimeter51AInstrumentationDesignofDigitalBasedVirtualTechnologyAbstractfirmwarewith～DonWithandanalyseDMMVOM．Basedadjustmentanti-logtrue剐MSanalysis，management，displayCantheorymultimeter．Multimeterthehistoryinstrumentsoftware．W．emeasurementdrivers，firmwareinterfaceD．C．，Current哈尔滨理T大学硕士学位论文developmentcomputer,microelectronicscommunicationtechnology,equipmentindustryisundergoinggreatchange．Therefore，theideacomputeraideddesign，VirtualInstrumentstechnologywidelyappliedindesigningdevelopingtestinginstruments．Basedvirtualinstrumentation．thisthesisstudied5％digitalcommonelectronmeasurement．Differentfromanalogmultimeter,digitalmultimetertransfersignalintoviacircuitdisplayedwithLCDstyle．Virtualonlyrealizefunctiontraditionalbutalsoincludeanalyse，dealmonitordisplay,makebestmultimeter．Firstly,concludeapparatus，introducebasicconceptvirtualinstrumentcomparedtradionalinstrument，strongpointshortcomingweproposedwholeschememultimeter．ThenarticledetaileddescribedseparatelyhardwaredesigneddataacquisitionmodulebaedCY7C68013，signalmodule．TherealizesADtransfclrnlUSBinterface．TheUansforillwideDCvoltagelogAC／DCconversionscheme．Ins