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摘 要

本文致力于在深度开发TH2827C精密LCR数字电桥的基础上，设计出一种新的方便研究者使用的多功能测量系统。

我们首先将虚拟仪器的概念作为研究背景介绍给读者，并对其特性和应用作了详尽的说明。然后，我们介绍了用于编写驱动程序的软件——LabVIEW2016的优点以及我们选用它的理由。

然后我们着力解决将交流数字电桥与PC进行通讯连接的问题。我们先选取了合适的电桥型号，了解了它的相关指令，然后通过比较，选用了最合适的串行通讯连接方式并编程实现了它。

最后我们对电桥进行编程设计，使其能够实现自动扫频、图形化显示频谱数据和保存实验数据的功能并在第四章中对这些功能进行了检测，发现基本满足了设计要求。

关键词：虚拟仪器 数字电桥 LabVIEW 测试系统

Abstract

Based on the deep development of TH2827C LCR digital electric bridge, this paper designs a new multifunctional measurement system which is convenient for researchers to use.

Firstly, we introduce the concept of virtual instrument to readers as the research background, and give a detailed description of its characteristics and application. Then, we introduced the software for writing the driver, the advantages of LabVIEW2016, and the reasons we choose it.

Then, we focus on solving the problem of communication connection between the digital bridge and PC. We first select the appropriate bridge model, understand its relevant instructions, and then compare the most appropriate serial communication connection and program it.

In the end, we design the bridge to make it realize some functions like automatic sweep, graphical display of the spectrum data and saving the experimental data. We test for these functions in the fourth chapter and we find the system can meet our design requirements basically

Keywords: virtual instrument; Digital electric bridge; LabVIEW; Measuring system

目 录

第一章 绪论 1

• 1. 虚拟仪器介绍 1

1.1.1 什么是虚拟仪器、虚拟仪器的应用 1

1.1.2 虚拟仪器的发展情况和未来展望 1

1.2 LabVIEW的简介 2

1.2.1 LabVIEW的有关概念 2

1.2.2 LabVIEW的特点 3

1.2.3 LabVIEW的应用 3

第二章 PC与TH2827C交流数字电桥的通讯连接 4

2.1 TH2827C 交流数字电桥 4

2.1.1 LCR测量仪 4

2.1.2 TH2827C交流数字电桥 4

2.2 利用LabVIEW实现PC与TH2827C交流数字电桥的通讯连接 5

2.2.1 RS232串行通讯物理连接 5

2.2.2 RS232串行通讯连接顺序 6

第三章 程序设计 8

3.1 设计目的 8

3.2 TH2827C多功能测量系统程序 8

3.2.1 编写指令并写入仪器 9

3.2.2 自动扫频功能的实现 10

3.2.3 介电频谱实时图形化数据显示 11

3.3.4 数据保存 12

第四章 实验测试与结论 13

4.1 测试内容 13

4.2 结果分析 13

致谢 15

参考文献 16

第一章 绪论

1.1虚拟仪器技术介绍

1.1.1什么是虚拟仪器、虚拟仪器的应用

在传统仪器概念（virtual instrument）提出后，1980年前后，美国国家仪器公司首次提出虚拟仪器技术概念。硬件和软件分别有着自己的优势。硬件性能指数高，集成度大，软件相对而言，便于操作，灵活高效。虚拟仪器将软硬件结合，可以扬长避短，实现对各种应用的测试和测量以及自动化。虚拟仪器依照仪器的具体要求而开发。因此在对虚拟仪器的学习中，我们需要掌握计算机数据采集和数据处理的相关知识。

虚拟仪器相比其他技术，它的拓展性更强，性能更高，在节约时间的同时，还能做到无缝集成。互联网的不断发展和计算机网络日新月异的变化，使得虚拟仪器的产品上市时间缩短，并且可以控制成本，符合现代化市场的节奏。这也是为什么NI可以在40多年来一直领导着测试测量行业的发展。

如今，国内虚拟仪器行业的发展可谓一日千里，在日常生活中，它也有着非常广泛的应用。比如说，在电子行业、地质工程、医疗、能源行业和科研教育中，都会经常使用到虚拟仪器。

北京航天长征飞行器研究所的刘举涛等人基于虚拟仪器技术开发了遥测测控系统，他们将NI的LabVIEW软件和DAQ技术相结合，实现了对测试数据的测量、处理、显示以及保存等功能。同济大学电气工程系的张恒等人基于虚拟仪器技术设计了电力参数测量系统。清华大学金振华等人则利用虚拟仪器设计了一套发动机台架试验主控计算机系统。上海交通大学的姜峰等人在虚拟仪器环境下完成了小型智能化超声热疗系统的设计。由此可见，虚拟仪器技术已经相当成熟，并深入到机械、电力、航空、农业、医疗以及当今热门的智能化领域。

1.1.2虚拟仪器的发展情况和未来展望

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