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1、毕业设计（论文）题 目：基于LabView虚拟单道脉冲幅度分析器TITLE: The Design of a Single-channel pulse Analyzer Based on LabView二零一零年 六月摘 要本文详细介绍了虚拟仪器技术和先进总线技术，介绍了传统单道脉冲幅度分析器的工作方式和弱点。详细说明了利用虚拟仪器技术，采用NI公司的NI-DAQ USB-6008数据采集卡在LabView软件环境下研究基于虚拟仪器的单道脉冲分析器的全过程。介绍了虚拟单道脉冲幅度分析器的系统结构设计，说明了虚拟单道脉冲幅度分析器的各模块功能及其软件实现方法。 虚拟单道脉冲幅度分析器是用来测量核
2、辐射探测器输出的脉冲幅度分布的仪器，它可以使落入道宽的脉冲产生输出，从而实现了对核脉冲信号的脉冲幅度分析功能。在实时脉冲信号获取处理上，设计了新的脉冲幅度提取方法，实现了对正负双极性脉冲的单参数幅度分析。虚拟单道脉冲幅度分析器充分利用了虚拟仪器良好的的人机界面和强大的信号处理功能，使用灵活、界面友好、成本低、易于扩充和修改等优点.从本质上来说，虚拟仪器是仪器技术与计算机技术深层次结合的产物，它强调软件就是仪器的概念，使用户能够根据自己的需要定义仪器的功能，更好的组建自己所需的测试系统。关键词:虚拟仪器; 虚拟单道脉冲分析器; LabView;ABSTRACTThe virtual instru
3、ment and advanced bus technology,the working model of traditional single-channel pulse analyzer and its weakness introduced by this paper.Particularize the whole process of research and development virtual single-channel analyzer,with NI-DAQ USB-6008 data collection card of NI Company under LabView
4、software development platform based on virtual instrument technology. Also the systemstructure design of virtual single-channel pulse analyzer , and the functions of every modules and its software implementation method are introduced.Virtual single-channel pulse analyzer is a instrument which use to
5、 measure pulse extent distrubuting output from nuclear detector,and it can make a output when pulse drop in wide rode ,so it realise analysis function of extent to nuclear pulse signal. When taking order with realtime pulse signal of obtaining, designing a new way to distill pulse extent ,which achi
6、eve single parameter extent analysis to positive and negative pulse.Virtual single-channel pulse analyzer fully utilize virtual instrument with user-friendly and powerful signal processing functions, use flexible、friendly interface、cost lowness、easy to extend and modify. In essence, the virtual inst
7、rument is a deep-seated product of device technology combined with computer technology ,which emphasize on the concept ofsoftware is the instrumentallow users to define the apparatus function and set up their own required test system better according to their requiement .Keywords: Virtual technology
8、; Virtual single-channel analyzer; LabView目 录绪 论11.1 问题的引入11.2 单道脉冲幅度分析器的发展11.3 虚拟仪器的发展11.4 论文的意义和基本思路2第2章 虚拟仪器技术研究32.1 虚拟仪器概况32.2 虚拟仪器硬件组成52.3 虚拟仪器软件系统介绍92.3.1 虚拟仪器软件系统结构92.3.2 LabWindows/CVI简介102.3.3 图形化编程环境LabVIEW介绍11第3章 单道脉冲幅度分析器133.1 单道脉冲分析器的设计思想13第4章 虚拟单道脉冲分析器系统结构的研究和设计174.1 虚拟单脉冲道分析器及其优点174.2
9、 虚拟单道脉冲幅度分析器的系统流程174.3 系统硬件研究184.3.1 总线的选择和采集卡简介184.3.2 数据采集卡的功能194.3.3 数据采集卡的软件配置204.4 系统软件平台选择204.5 系统软件模块结构设计21第5章 虚拟单道脉冲幅度分析器的实现225.1 单道脉冲幅度分析器的原理图225.2 虚拟单道脉冲幅度分析器的程序框图225.3 虚拟单脉冲幅度分析器的前面板24第6章 虚拟脉冲幅度分析器的调试与波形显示256.1 虚拟单道脉冲幅度分析器的调试256.2 波形显示结果26结论与展望28致 谢29参考文献30东华理工大学毕业设计（论文） 绪论绪 论1.1 问题的引入虚拟仪
10、器技术是计算机技术在仪器领域的应用，改变了传统仪器的应用方式，实现了测量信息远程共享、综合分析、评估等仪器的综合功能。本课题目的在于研究虚拟仪器技术，并在NI-DAQ USB-6008数据采集卡的基础上，设计完成了基于Labview软件平台的高分辨率、功能完善的虚拟单道脉冲幅度分析器，解决核仪器系统的硬件和软件的标准化，从而提高系统的互用性和高可靠性，满足核测试仪器的需要。为此，我们研究开发虚拟实时核测量数据获取系统即虚拟单道脉冲分析器。1.2 单道脉冲幅度分析器的发展早期的单道脉冲幅度分析器的甄别元件是用二极管或三极管，其优点是电路简单，但技术指标低，对脉冲的前沿响应差，测量精度低，特别是低
11、阂非线性大，一般灵敏度只能做到0.3V左右。60年代初，有人用晶体管构成施密特触发器作为甄别元件，使单道脉冲幅度分析器的技术指标有了很大的提高，如灵敏度可达0.1 V ，阈稳定性有所提高，并能适应较高的计数率，但这种电路有较大的滞后特性，往往影响了闲灵敏度。虽然安蒂瓦克等人提出了改进办法，但是没有得到令人满意的结果。随着电子技术的发展，集成电路比较器的出现，给单道脉冲幅度分析器提供了理想的甄别器件。80年代中期，人们采用电压比较器研制出新型的单道脉冲幅度分析器，其技术指标大大提高，电路结构也简化了。近年来，由于核技术应用领域的扩大，一些便携式核仪器仪表相继问世，这就要求简化其电路，降低其功耗。
12、而过去的单道脉冲幅度分析器大多是独立的仪器，电路过于复杂，功耗也较大。如:FH-065型单道脉冲幅度分析器，功耗超过了1 W . Canberra公司制造的2030型单道脉冲幅度分析器功耗超过2w。我们研制的单道脉冲幅度分析器电路简单，功耗较低，就是为了适应新的核技术应用领域的要求而研制的。它整个电路仅用4块集成电路及为数不多的外围元件，静态功耗不大于 300mw，各项技术指标都较好，工作稳定可靠。1.3 虚拟仪器的发展随着计算机、通信、微电子技术的不断的发展，以及网络时代的到来和信息化要求的不断的提高，网络技术应用到虚拟仪器领域是虚拟仪器发展的大趋势。在国内网络化虚拟仪器的概念目前还没有一个
13、比较明确的提法，也没有一个被测量界广泛接受的定义。期一般特征是将虚拟仪器、外部设备、被测试点以及数据库等资源纳入网络，实现资源共享，共同完成测试任务。使用网络化虚拟仪器，可以在任何地点、任何时刻获取数据信息的愿望成为现实。网络化虚拟仪器也适合异地或远程控制、数据采集、故障检测、报警等。与以PC为核心的虚拟仪器相比，网络化将对虚拟仪器的发展产生一次革命，网络化虚拟语气是一起发展史上的一次革命。网络化虚拟仪器将由单台虚拟仪器实现三大功能（数据获取、数据分析及图形化显示）分开处理，分别使用独立的基本硬件模块实现传统仪器的两大功能，以网线相连接，实现信息资源共享。1.4 论文的意义和基本思路论文的意义
14、：在核辐射测量中核辐射探测器输出的脉冲信号幅度和入射粒子的能量成正比关系，通过测量脉冲信号的幅度就可以知道入射线的能量.而在当今虚拟仪器技术已成为测试测量的主流技术，本论文就是在硬件电路板的基础上，利用虚拟仪器代替传统仪器进行测量，这样既可以克服传统仪器测量的不便性又可以在虚拟仪器上得到精确的测量。虚拟论文的基本思路：首先，需有信号的输入，那我自然而然的就想到首先要有信号源，即产生脉冲信号，于是我首先的任务就是要做一个简易的虚拟信号发生器，实现的功能是在计算机上产生各种需要的波形。其次，有了虚拟信号发生器以后，把它产生的信号通过硬件电路板，电路板各点产生的脉冲信号波形必须显示出来，所以我的另一
15、任务就是做一个虚拟的显示波形器件，实现对各点波形的显示。最后，一个比较重要的部分就是数据采集这一块，在虚拟函数发生器和示波器的两个程序框图中一定要加入DAQ助手，否则就难以实现数据采集。29东华理工大学毕业设计（论文） 虚拟仪器技术研究第2章 虚拟仪器技术研究2.1 虚拟仪器概况 虚拟仪器(Virtual Instruments简称VI)技术的发展非常迅速，是目前国内外测试技术界和仪器制造界十分关注的热点话题。它是出现于上世纪90年代初期的一种新型仪器，它将许多以前由硬件完成的信号处理工作，交由计算机软件进行处理，这种测试仪器的硬件功能的软件化，给测试仪器带来了深刻的变化，因此虚拟仪器代表了当前测试仪器发展的方向之一。图2一1虚拟仪器描述虚拟仪器(Virtual Intrument，简称VI)是计算机技术与仪器技术深层次结合产生的全新概念的仪器，是对传统仪器概念的重大突破，是仪器领域内的一次
