1、项目十 智能仪器的使用在微电子技术、微型计算机技术发展的推动下,智能仪器得到了迅速的发展,相继诞生了独立式智能仪器、 GP-IB自动测试系统、个人仪器及系统、 VXI总线仪器系统、虚拟仪器、网络化仪器等,本项目主要介绍 NI( National Instruments)的虚拟仪器的使用。一、教学目标终极目标:能够使用虚拟仪器对电子电路进行调试、测量。促成目标:1)能懂得虚拟仪器测量的基本原理。2)能知道虚拟仪器的基本组成。3)会虚拟仪器的正确使用。4)会用虚拟仪器测量各种电子电路。2018/5/7 1二、工作任务用虚拟仪器测量电子元件、分析 RC电路阻抗、分析 RLC电路相位、测量 RLC电路
2、波特图。三、相关实践知识(一) NI教学实验虚拟仪器套件( NI ELVIS II)的介绍NI教学实验虚拟仪器套件即 NI Educational Laboratory Virtual Instrumentation Suite(简称为 NI ELVIS II)是一个集成式的设计和原型设计平台,适用于理工科实验室进行电路测量、控制和嵌入式设计教学。 NI ELVIS II工作台及原型板的如图10-1所示,可给用户提供了 12种可用仪器。并拥有用户自定义接口,供用户开发、实验之用。 NI ELVIS II软件部分是基于 LabVIEW编程,实现对硬件的配置和使用,并可使用 LabVIEW 做数据
3、的存储以及后期的数据分析。 2018/5/7 2图 10-1 NI ELVIS II 工作台及原型板2018/5/7 3NI ELVIS II包含有 12 种仪器,即万用表( Digital Multimeter , DMM)、示波器( Oscilloscope , Scope)、信号发生器(Function Generator , FGEN)、可变电源( Variable Power Supplies)、波特图分析仪( Bode Analyzer)、动态信号分析仪( Dynamic Signal Analyzer , DSA)、任意波形发生器(Arbitrary Waveform Gener
4、ator , ARB)、数字输入( Digital Reader)、数字输出( Digital Writer)、阻抗分析仪(Impedance Analyzer)、两线制 C-V分析仪( Two-Wire Current Voltage Analyzer)、三线制 C-V分析仪( Three-Wire Current Voltage Analyzer),图 10-2所示为仪器选择面板图。2018/5/7 4图 10-2 仪器选择面板图2018/5/7 51软件安装1)若编程环境为 LabVIEW,安装 LabVIEW8.6或更高版本的软件。2)对于 NI ELVIS II,先安装 NI-DAQ
5、mx 8.7.1或更高版本的软件,再安装 NI ELVISmx 4.0或者更高版本的软件。2硬件安装 NI ELVIS II 工作台如图 10-3所示, 为原型板电源开关; 工作台电源开关; 为 AC/DC电源接口; 为 SB接口; 为线缆固定槽; 为 Kensington安全孔。2018/5/7 6图 10-3 NI ELVIS II工作台2018/5/7 71)请先确保工作台后部的电源开关是关( off)的状态。2)使用 SB线缆连接工作台和电脑。3)将 AC/DC电源线连接至工作台,并将插头插入壁装电源插座中。4)按照下列步骤安装原型板:将原型板放置到工作台固定支架上、轻轻地将原型板的金
6、手指接口推入工作台的接口、左右轻推原型板,将其调整到适合的状态,不要强行推入接口中。5)将工作台后部的电源先打开,然后将原型板的电源开关打开,原型板左下方的三个 LED灯( 15V、 -15V、 +5V)会点亮。2018/5/7 8注:若 LED灯没有亮,说明设备供电不正常,或者硬件有问题。请先确认电源供电是否正常。若不能解决,可以寻求厂家技术支持。软硬件安装完成后,可以在开始菜单中单独打开某个仪器的软面板,图 10-4所示为开始菜单中各个仪器的选项。在开始菜单中选择所需仪器路径为 Start All Program Files National Instruments NI ELVISmx,每一种仪器软面板的各个组成说明以及使用方式在 Help 文档中都有具体的说明。打开帮助文档有两种方式,一种是直接点击某个仪器软面板中的 Help图标可打开帮助文档。另一种方式是在开始菜单中打开,具体可以参照图 10-4所示的位置( NI ELVISmx Help)。亲自动手操作,进一步了解各个仪器软面板的使用方式。2018/5/7 9图 10-4 开始菜单中各个仪器的选项2018/5/7 10