基于 DAQ 及 LabVIEW 的虚拟数字电压表的设计
O 引言
电子仪器与测试实验室是高等工科院校必备的教学实验条件。为了提供一定的实验规模，保证每个学生得
到实际动手能力的训练，传统的教学实验室一般需购置大量的基础测量仪器，如示波器、电压表、信号源
等，投
O 引言
电子仪器与测试实验室是高等工科院校必备的教学实验条件。为了提供一定的实验规模，
保证每个学生得到实际动手能力的训练，传统的教学实验室一般需购置大量的基础测量仪
器，如示波器、电压表、信号源等，投资大、技术更新快、维护困难。电压表更是不可或
缺的测量仪器之一。
传统的数字电压表采用 A／D 转换器件和通用集成逻辑器件来设计，这样的设计不便于系
统功能修改和升级，缺乏灵活性，接线较复杂，故障率高。以单片机为核心的数字电压表
设计是目前使用过最广泛的一种设计方式，但其工作速度较低，功能修改及调试需要硬件
电路的支持。
在本文设计中，结合虚拟仪器新技术来完成为数字电压表的设计，使其不但更有利于系统
集成，提高系统的测试精度，适用于实验室测量，解决投资、维护等问题，还考虑到该仪
器主要用于教学和实验，使用时，学生科通过操作，设置参数，根据自己的需要来定义仪
器的功能；同时现代测量仪器系统正向着智能化、自动化、小型化、模块化和开放系统的
方向发展，基于虚拟仪器的电子测量仪器可满足这种要求。
1 系统设计及原理
1．1 系统的硬件设计
虚拟仪器(virtual instrument，VI)是 20 世纪 80 年代末由美国国家仪器公司(national
instrument corp，NI)提出的新概念。它以通用计算机为基础，加上特定的硬件接口，用
户通过软件开发平台编写应用程序，以完成传统仪器的功能。虚拟仪器技术已经得到工业
界的广泛接受与运用，成为仪器技术的主流。
根据虚拟仪器的总体结构分析，其结构图如图 1 所示，虚拟仪器的内部功能可划分成数据
采集与控制、数据分析、和数据表达式三个功能模块。按照测控功能硬件的不同，VI 可分
GPIB、 VXI、PXI 和 DAQ 四种标准体系结构。本设计采用 PC-DAQ 体系结构。
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