基于虚拟仪器技术LABVIEW相位差测量仪设计

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摘要：本文介绍了基于虚拟仪器的数字相位差计的设计方法，该设计主要在LABVIEW软件开发平台上，用软件的方法来实现相位差的测量。本文第一部分简明叙述了相位差的概念，并介绍了相位差测量的应用；第二部分介绍了LABVIEW软件平台；第三部分主要讲述本次毕业设计中要用到LABVIEW中的功能函数及相位差测量方法；最后本设计选取了基于频谱分析法的相位差测量方法，实现了对两个同频正弦信号相位差的测量。本设计简单、灵活、实用，比普通硬件相位差测量仪精度更高、误差更小，可以应用在工业生产、学校实验研究等场所。55840

毕业论文关键词：虚拟仪器，LABVIEW，相位差，测量

Abstract: This paper introduces a design of the phase measurement which is based on virtual instruments, the design uses software methods in the LABVIEW software development platform to measure phase .Firstly,this paper introduces the phase difference and the use of phase difference measurements.Secondly , LABVIEW is slightly introduced.Thirdly, this paper introduces the performance function and the methods of measuring frequence in LABVIEW. Finally,the phase difference measurement which is based on the spectral analysis method is selected to achieve a measurement of the phase difference between two sinusoidal signals of the same frequency. The design is simple, flexible, practical.It has higher accuracy and smaller error than the average hardware phase meter. It can be used in industrial production and in the experimental study of school and other places.

Keywords: virtual instruments, LABVIEW, phase，measure

1 绪论 4

1.1 相位差及其测量意义 4

1.2 基于虚拟仪器技术的相位差测量的现状与前景 4

1.3 本文主要研究内容 5

2 常用的测量相位差的方法 5

2.1 相关法测量相位差 5

2.2 频谱分析法测量相位差 6

3.3 零点检测法测量相位差 8

3 虚拟仪器介绍 8

3.1 虚拟仪器总体结构介绍 9

3.2 LABVIEW软件平台 9

3.3 虚拟仪器的优势 11

4 基于LABVIEW的相位差测量仪设计 12

4.1 本设计需用的控件功能简介 12

4.2 方法比较与选择 13

4.3 基于相关法的相位差测量仪设计 17

5 实验与结果 18

结论 19

参考文献 20

致谢 21

1 绪论

1.1 相位差及其测量意义

所谓相位差，就是两个同频的交流电相位的差，相位差也可以成为相差。这两个同频的交流点，可以是两个交流电流、可以是两个交流电压、可以是两个交流的电动势，同时也可以是这三个量中的任何一个。（这里的相位差单指的是电子电工的电学方面的相位差，广义的相位差可能涉及到光学、声学等带有频谱、方向和周期等特性的概念理论等，在此不做讨论）

例如研究加在电路上的交流电压和通过这个电路的交流电流的相位差。如果电路是纯电阻，那么交流电压和电流电流的相位差等于零。也就是说交流电压等于零的时候，交流电流也等于零，交流电压变到最大值的时候，交流电流也变到最大值。这种情况叫做同相位，或者叫做同相。如果电路含有电感和电容，交流电压和交流电流的相位差一般是不等于零的，也就是说一般是不同相的，或者电压超前于电流，或者电流超前于电压。