智能儀器實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

1、感謝你的觀看智能儀器實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)適用專業(yè)：電子信息專業(yè)說(shuō)明：實(shí)驗(yàn)課時(shí)數(shù)為8節(jié)課，可從以下實(shí)驗(yàn)中自行選取8學(xué)時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一模擬信號(hào)調(diào)理實(shí)驗(yàn)（有源濾波器的設(shè)計(jì)）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 熟悉運(yùn)算放大器和電阻電容構(gòu)成的有源波器。2. 掌握有源濾波器的調(diào)試。二、實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)課內(nèi)：2學(xué)時(shí)課外：2學(xué)時(shí)三、預(yù)習(xí)要求1 .預(yù)習(xí)有源低通、高通和帶通濾波器的工作原理2 .已知上限截止頻率fH=480Hz,電容C=0.01uF,試計(jì)算圖1所示電路形式的巴特沃斯二階低通濾波器的電阻參數(shù)，運(yùn)放采用OP-07。3 .將圖2中的電容C改為0.033uF,止匕時(shí)圖2所示高通濾波器的下限截止頻率fL=?四、實(shí)驗(yàn)原理及參考電路在實(shí)際的電子系

2、統(tǒng)中輸入信號(hào)往往包含有一些不需要的信號(hào)成份,必須設(shè)法將它衰減到足夠小的程度,或者把有用信號(hào)挑選出來(lái)。為此,可采用濾波器?？紤]到高于二階的濾波器都可以由一階和二階有源濾波器構(gòu)成，下面重點(diǎn)研究二階有源濾波器。1 二階有源低通濾波器感謝你的觀看二階有源低通濾波器電路如圖1所示?？梢宰C明其幅頻響應(yīng)表達(dá)式為圖1二階有源低通濾波器圖2二階有源高通濾波器上限截止頻率1lRC當(dāng)Q=0.707時(shí)，這種濾波器稱為巴特沃斯濾波器2 .二階有源高通濾波器如果將圖1中的R和C的位置互換，則可得二階高通濾波器電路，如圖2所示。今松和5十七/星y/|h可得其幅頻響應(yīng)表達(dá)式為其下限截止頻率fl-五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1 .已知截止頻率

3、fH=200Hz,試選擇和計(jì)算圖1所示電路形式的巴特沃斯二階低通濾波器的參數(shù)。運(yùn)算放大器用OP-07。2 .按圖1接線，測(cè)試二階低通濾波器的幅頻響應(yīng)。測(cè)試結(jié)果記入表1中。表1Vi=0.1V（有效值）的正弦信號(hào)信號(hào)頻率f/Hz501002003004004805506007001k5kVo/V20lg|Vo/Vi|dB3.按圖2接線，測(cè)試二階高通濾波器的幅頻響應(yīng)。測(cè)試結(jié)果記入表2中表2Vi=0.1V（有效值）的正弦信號(hào)信號(hào)頻率f/Hz501002003004004805506007001k5kVo/V20lg|Vo/Vi|dB4.將圖2中的電容C改為0.033uF,同時(shí)將1的輸出與圖2的輸入端相

4、連，測(cè)試它們串聯(lián)起來(lái)的幅頻響應(yīng)。測(cè)試結(jié)果記入表3中。表3Vi=0.1V（有效值）的正弦信號(hào)信號(hào)頻率f/Hz501002003004004805506007001k5kVo/V20lg|Vo/Vi|dB六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1. 用表列出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。以頻率的對(duì)數(shù)為橫坐標(biāo)，電壓增益的分貝數(shù)為縱坐標(biāo)，在同一坐標(biāo)上分別繪出兩種（低通、高通）濾波器的幅頻特性。說(shuō)明二階低通濾波器和高涌濾波器的幅頻特征具有對(duì)偶關(guān)系。2. 畫(huà)出實(shí)驗(yàn)內(nèi)容3的幅頻特征，說(shuō)明它是什么濾波器特征。3. 簡(jiǎn)要說(shuō)明測(cè)試結(jié)果與理論值有一定差異的主要原因。4. 高涌濾波器的幅頻特征，為什么在頻率很高時(shí)，其電壓增益會(huì)隨頻率升高而下降。實(shí)驗(yàn)二基于單片機(jī)

5、的智能儀器綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解智能儀器的硬件組成；2 熟悉智能儀器的各個(gè)組成部分的設(shè)計(jì)方法；3 掌握A/D及D/A轉(zhuǎn)換的原理；4 掌握標(biāo)定原理和工程量變換方法。二、實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)課內(nèi)：6時(shí)課外：6學(xué)時(shí)三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1利用單片機(jī)開(kāi)發(fā)平臺(tái)，完成具有信號(hào)采集、數(shù)據(jù)處理、鍵盤(pán)控制、LED顯示等功能的智能儀器。2編寫(xiě)A/D及D/A轉(zhuǎn)換的程序并進(jìn)行調(diào)試。3以溫度為測(cè)量對(duì)象，選擇熱敏電阻或AD590為傳感器，設(shè)計(jì)檢測(cè)電路和信號(hào)調(diào)理電路。4編寫(xiě)標(biāo)度變換程序并進(jìn)行調(diào)試。5對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1. 畫(huà)出硬件原理框圖。2. 畫(huà)出檢測(cè)電路與信號(hào)調(diào)理電路的硬件電路圖。3. 畫(huà)出相關(guān)程序框圖。4寫(xiě)出實(shí)

6、驗(yàn)的說(shuō)明文檔并附上程序源代碼實(shí)驗(yàn)三虛擬示波器的使用實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)習(xí)和掌握虛擬數(shù)字存儲(chǔ)示波器的性能、基本原理；1.學(xué)習(xí)和掌握頻譜分析及邏輯分析的使用；二、實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)課內(nèi)：2學(xué)時(shí)課外：2學(xué)時(shí)三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1利用虛擬存儲(chǔ)示波器測(cè)量任意信號(hào)波形，并進(jìn)行頻譜分析。2觀測(cè)低壓直流電源的噪聲。3對(duì)模擬-數(shù)字電路進(jìn)行混合調(diào)試，顯示電路各部分的波形，分析他們之間的時(shí)序關(guān)系。4捕捉非周期性信號(hào)，并進(jìn)行分析。四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1自擬實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)驗(yàn)表格。2畫(huà)出相關(guān)模擬-數(shù)字電路的電路圖。3記錄相關(guān)波形，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)四虛擬儀器的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解虛擬儀器的概念及特點(diǎn)。2學(xué)習(xí)和掌握LabVIE

7、W編程技巧。二、實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)課內(nèi)：8學(xué)時(shí)課外：10學(xué)時(shí)三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1軟件平臺(tái)的熟悉（2學(xué)時(shí)）。2簡(jiǎn)單VI的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)（2學(xué)時(shí)）。3波形發(fā)生器的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)（4學(xué)時(shí)）。指標(biāo)要求：實(shí)現(xiàn)正弦波、三角波、方波的選擇，且可以中途刷新；波形的相關(guān)參數(shù)如幅度、初始相位、頻率可調(diào)。每周期波形所取的點(diǎn)數(shù)由用戶確定；在面板上顯示輸出的波形；有關(guān)參數(shù)輸入出錯(cuò)的程序能自動(dòng)彈出提示對(duì)話框，并終止運(yùn)行。能進(jìn)行波形的頻譜分析。四、實(shí)驗(yàn)步驟1編寫(xiě)設(shè)計(jì)方案根據(jù)上面的實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行VI總體設(shè)計(jì)，確定功能模塊結(jié)構(gòu)圖和詳細(xì)的流程圖。2設(shè)計(jì)虛擬信號(hào)發(fā)生器前面板參照實(shí)際信號(hào)發(fā)生器的外部操作平臺(tái)，結(jié)合虛擬儀器面板自身的特點(diǎn)及功能要求，在充分考慮操

8、作界面的友好性及美觀的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出虛擬信號(hào)發(fā)生器前面板的大致布局，并在前面板中依次放入所需控件。3設(shè)計(jì)框圖程序設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮如何實(shí)現(xiàn)本虛擬信號(hào)發(fā)生器的功能要求，并使程序簡(jiǎn)潔化，便于閱讀與維護(hù)。4調(diào)試程序程序的調(diào)試應(yīng)分為兩個(gè)部分，一是在編輯各SubVI及某些功能模塊時(shí)，就進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)試；二是整個(gè)程序完成后，進(jìn)行調(diào)試。二是保證程序沒(méi)有語(yǔ)法錯(cuò)誤，能夠運(yùn)行。5 進(jìn)一步完善前面板并對(duì)程序?qū)傩赃M(jìn)行設(shè)置。進(jìn)一步對(duì)儀器前面板進(jìn)行布置和美化，同時(shí)要確保面板的易操作性（即對(duì)用戶友好）。6 生成應(yīng)用程序，編寫(xiě)說(shuō)明文檔。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1整理程序和相關(guān)的文檔資料，提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。2說(shuō)明任意波形信號(hào)產(chǎn)生的方法。3如何實(shí)現(xiàn)在規(guī)則波形中加入噪聲。參與圖：-_-Soa9.1-,0O,0O,03氏7.3pn_QEd,0054.003.002.00-233Time（閭jfafH牛Vfoff學(xué)jSr藤薛裕曜臺(tái)極性國(guó)初”口B；觸發(fā)源UBb捱孟PROG電平汨jf一1=AB顯示模式控嚼A|仙BAfcB|E2323內(nèi)位置孤，的31田主置爭(zhēng)5|支曹閉停虛相禾波器渡那數(shù)搭存放梟樣率及狀態(tài)存放Till通謹(jǐn)殳I1c:scaptodaif.dat%尉塞密曰畫(huà)宜掃描串，4QM5P5制底裁1國(guó)演詣介橋控顰國(guó)多HoneJJlj051r|vniE