基于声卡的模拟电路测试平台设计与实现.docx
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1、电 111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111“基于声卡的电子线路实验综合测试平台”项目报告31 项目描述32方案设计与论证32.1系统设计32.2PC机声卡的结构52.3示波器,交直流电压表的实现52.4信号发生器的实现62.5声卡数据采集函数63 系统实现83.1 硬件设计83.2 软件设计83.3调试数据及分析134 总结19“基于声卡的电子线路实验综合测试平台”项目报告1 项目描
2、述虚拟仪器的硬件平台包括计算机和I/O接口设备两部分。计算机是硬件平台的核心。I/O接口设备主要完成待测输入信号的采集、放大、和A/D转换等。这种接口设备就是数据采集卡。当前,数据采集卡大多都选用NI公司的数据采集卡,如我们学校的实验室采用的是PCI-6024E。这种数据采集卡的性能很好,但是,价格昂贵,大约在4000元左右。高昂的价格使得这种采集卡只能用于一些技术要求比较高的场合,而大学生科技制作时,需要一些价格低,便于携带的电子仪器。2方案设计与论证2.1系统设计专门的数据采集卡,价格昂贵,但其性能较高。以6024E为例,其一般能够达到10bit;分辨率约为10mv(10v/1024=10
3、mv)采样率能够达到250k sample/s。笔记电脑的声卡具有相当不错的数据采集以及分析处理功能,。在测试要求精度不是非常高的情况下,其实用价值是非常高的。分辨率及采样率相对专门的数据采集卡要低的多,但其价格便宜,2.2PC机声卡的结构2.3示波器,交直流电压表的实现2.4信号发生器的实现2.5声卡数据采集函数3 系统实现3.1 硬件设计3.2 软件设计3.2.1主程序 3.2.2各子程序(示波器的流程图)交流、直流电压表的程序与示波器类似,只要在数据采集的基础上,增加测量函数,就可以实现直流电压平均值、交流有限值的测量。(函数信号发生器前面板图)(函数信号发生器流程图)此信号发生器可以产
4、生202000HZ的频率的波形。3.3调试数据及分析3.3.1示波器与DAQ采集卡相比,PC声卡的性能相对较差。因此只能测试较弱的信号,并且测试结果有一定的误差,可以适用于精密度要求不是特别高的测量中。由于在低频与中频的电压标定参数不是一致的所以虚拟示波器将其频率范围分为两种情况。以下是示波器的几组数据比较:1) 误差较小的情况输入信号频率为300.8HZ 幅值为48mv,交流有效值为34.20mv。测得信号频率为300.92HZ, 幅值为48.31mv,交流有效值为24.18mv。输入信号频率为1.068KHZ, 幅值为39mv,交流有效值为27.42mv。测得信号频率为1.07KHZ, 幅
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