基于labview的光功率计测量程序的设计【字数：8637】
随着计算机技术的飞速发展，仪器仪表也朝着自动化方向去发展，光功率计就是常用的测量光功率的仪器，光功率计的自动化对于光学试验有着重要意义。本设计并测试了一套线性平移台和光功率计同步控制系统，运用LabVIEW图形化编程语言，编成了步进电机控制软件、光功率计控制软件、步进电机功车计实时画图软件。通过软件可以实现样本位近的精确控制，光功率计读数的自动记录并画图，而且能实现线性平移台运动和光功率计画图的实时同步。和手动方式相比，软件方式既减轻了劳动力又加快了实验时问，同时还能避免人工实验的倦息出错和不精确性。通过VISA体系结构对GP-IB接口进行控制并利用LABVIEW开发平台在计算机屏幕上形成的软面板来控制和操作仪器，提高了仪器的自动化程度和适应性。本设计是利用SMC单轴步进电机运动控制器PM320E功率分析仪和虚拟仪器方便地构建了光功率计测量程序。软件部分分为数据采集模块、串口通信模块、数据存储模块等。简单的说，就是通过位移平台（位移平台的目的就是改变位置，方便自动程序工作），光功率串口通信计采集数据，然后求平均，最后把采集到的数据都保存最后把测出的数据绘制成图标，因而具有高性能、低价格、功能灵活和可扩展等优点 。 2
目录
第一章绪论 5
1.1目前的研究现状 6
1.2 虚拟仪器概述 6
1.3论文的整体框架 7
第二章光功率计的原理分析 8
2.1 光功率计的工作原理 8
2.2 光功率计基本原理框图 8
2.3 光功率计的主要指标 9
第三章系统硬件结构 9
3.1 数据采集系统（ PCDAQ 系统）简介 9
3.2 GPIB 仪器测试系统简介 10
3.2.1、GPIB测试系统的总线结构及硬件组成 10
3.2.2、GPIB测试系统的优势及劣势 10
3.3 串口通讯系统简介 10
3.4.1 SMC单轴步进电机运动控制器 11
3.4.2 PM320功率分析仪 12
第四章系统软件设计 13
4.1 labview开发环境简介 13
4.2软件组成 13
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
/> 4.2.1前面板（ Front Panel） 14
4.2.2框图程序（ Blcok Diagram） 15
第五章小结 19
参考文献 20
致谢 21
第一章绪论
随着光纤通信技术运用的领域越来越壮大,光功率计——光网络维护检测设备，变得得越来越重要。如果想要对光端设备和光器件进行故障诊断以及功能测试时,则必须在一段时间内高密度的进行测量和记录光功率值。因为是人工测量和记录，肯定会浪费大量的人力物力同时，不可避免一些误差。在这个大环境下,通过光功率计的串口,实现PC机对光功率计的控制、自动监测、数据采集、保存图形化显示等功能。
LabVIEW可以让用户根据用户本身的实际需求来构造属于自己的仪器系统。它是以软件为核心,充分利用计算机强大的计算功能、显示功能和连接功能,在计算机上构建独特的属于自己的仪器、仪表,实现“软件就是仪器”的功能。它目前已经大范围的运用到测试和测量领域，并且LabVIEW功能强大的串口模块使得串口通信易于实现。所以利用LabVIEW中VISAserial控件实现PC与光功率计的数据通信。
1.1目前的研究现状
通信测试仪均属于尖端的高技术产品，世界强国都致力于这方面的研发和全球推广。而光通信测试仪器的最基础的设备——光功率计，应用于各个领域，例如光纤网络维修、实验、评价光端设备的各个性能等。无论是哪种用途，无疑是会产生无误差，因为要想起到上述的效果，需要在一段时间内不断地测量和记录光功率值,这样不但耗费大量时间和精力,同时又不能避免人为误差。
基于Labview的光功率计测量程序的设计就非常有必要了，虚拟仪器技术充分利用计算机强大的计算和处理功能,突破传统的限制仪器在数据处理、显示、传输、存储和其他方面,实现了系统控制和显示的测量数据通过交互式图形界面。利用SMC单轴步进电机运动控制器PM320E功率分析仪和虚拟仪器方便地构建了光功率计，并且设计的外围电路简单，易于实现，同时也便于系统硬件维护、功能扩展和软件升级等。
1.2 虚拟仪器概述
随着计算机领域的极速发展，给测量技术领域也带来了巨大的影响，使之从传统的仪器模式中脱颖而出，虚拟仪器就应运而出。采用虚拟仪器(Virtual Instruments,简称VI)的软件战略措施，既能够解决自动测试系统彼此之间不兼容的部分，达到共享硬件和软件的目的，利用虚拟仪器的通用硬件模块，可以更加快速、方便地进行组建各种自动测试系统，充分利用计算机极其强大的功能，更加方便快速地进行信号分析、数据处理、存储、传输以及显示等功能。
简单的说，通过应用程序将通用计算机与仪器硬件结合起来就是虚拟仪器所用来完成用户定义功能的发法。它和传统仪器不同的是，传统仪器由人直接接触控制，而虚拟的仪器是用户通过用户友好的图形界面(通常称为虚拟前面板)来操作计算机。计算机内部资源(比如微处理器、显示器、内存等等)和仪器硬件((如AD、D/A、数字I/O、定时器、信号调理等）的测量、控制能力，虚拟仪器通过它所独有的方式把它们结合在一起，并且利用软件来达到对数据的分析处理、表达和图形化用户接口的目的。虚拟仪器是受益和依赖于计算机技术，因为虚拟仪器的设计理念是利用计算机的可共享资源让需要硬件实现的技术软件化，用来降低系统的成本，同时还能增强系统的功能与灵活性。基于虚拟仪器的自动测试系统方案应具备以下要素和特点:
1)以个人计算机为核心
2)具备强大的仪器硬件功能
3)支撑其运行的是强大的仪器操作和测试等软件
4)最重要的是只在通用计算机平台上用灵活的虚拟前面板和后面板相结合实现仪器的测试测量和控制功能等等。
与传统仪器相比，有很多的不同，请看图11虚拟仪器与传统仪器比较。
图11虚拟仪器与传统仪器比较表
1.3论文的整体框架
第一章的绪论主要对本课题进行背景分析以及虚拟仪器概述，主要的内容。
第二章主要是介绍光功率计的原理分析和光功率计的主要指标。
第三章是目前较常用的虚拟仪器系统的简单介绍和最终选择。
目录
第一章绪论 5
1.1目前的研究现状 6
1.2 虚拟仪器概述 6
1.3论文的整体框架 7
第二章光功率计的原理分析 8
2.1 光功率计的工作原理 8
2.2 光功率计基本原理框图 8
2.3 光功率计的主要指标 9
第三章系统硬件结构 9
3.1 数据采集系统（ PCDAQ 系统）简介 9
3.2 GPIB 仪器测试系统简介 10
3.2.1、GPIB测试系统的总线结构及硬件组成 10
3.2.2、GPIB测试系统的优势及劣势 10
3.3 串口通讯系统简介 10
3.4.1 SMC单轴步进电机运动控制器 11
3.4.2 PM320功率分析仪 12
第四章系统软件设计 13
4.1 labview开发环境简介 13
4.2软件组成 13
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
/> 4.2.1前面板（ Front Panel） 14
4.2.2框图程序（ Blcok Diagram） 15
第五章小结 19
参考文献 20
致谢 21
第一章绪论
随着光纤通信技术运用的领域越来越壮大,光功率计——光网络维护检测设备，变得得越来越重要。如果想要对光端设备和光器件进行故障诊断以及功能测试时,则必须在一段时间内高密度的进行测量和记录光功率值。因为是人工测量和记录，肯定会浪费大量的人力物力同时，不可避免一些误差。在这个大环境下,通过光功率计的串口,实现PC机对光功率计的控制、自动监测、数据采集、保存图形化显示等功能。
LabVIEW可以让用户根据用户本身的实际需求来构造属于自己的仪器系统。它是以软件为核心,充分利用计算机强大的计算功能、显示功能和连接功能,在计算机上构建独特的属于自己的仪器、仪表,实现“软件就是仪器”的功能。它目前已经大范围的运用到测试和测量领域，并且LabVIEW功能强大的串口模块使得串口通信易于实现。所以利用LabVIEW中VISAserial控件实现PC与光功率计的数据通信。
1.1目前的研究现状
通信测试仪均属于尖端的高技术产品，世界强国都致力于这方面的研发和全球推广。而光通信测试仪器的最基础的设备——光功率计，应用于各个领域，例如光纤网络维修、实验、评价光端设备的各个性能等。无论是哪种用途，无疑是会产生无误差，因为要想起到上述的效果，需要在一段时间内不断地测量和记录光功率值,这样不但耗费大量时间和精力,同时又不能避免人为误差。
基于Labview的光功率计测量程序的设计就非常有必要了，虚拟仪器技术充分利用计算机强大的计算和处理功能,突破传统的限制仪器在数据处理、显示、传输、存储和其他方面,实现了系统控制和显示的测量数据通过交互式图形界面。利用SMC单轴步进电机运动控制器PM320E功率分析仪和虚拟仪器方便地构建了光功率计，并且设计的外围电路简单，易于实现，同时也便于系统硬件维护、功能扩展和软件升级等。
1.2 虚拟仪器概述
随着计算机领域的极速发展，给测量技术领域也带来了巨大的影响，使之从传统的仪器模式中脱颖而出，虚拟仪器就应运而出。采用虚拟仪器(Virtual Instruments,简称VI)的软件战略措施，既能够解决自动测试系统彼此之间不兼容的部分，达到共享硬件和软件的目的，利用虚拟仪器的通用硬件模块，可以更加快速、方便地进行组建各种自动测试系统，充分利用计算机极其强大的功能，更加方便快速地进行信号分析、数据处理、存储、传输以及显示等功能。
简单的说，通过应用程序将通用计算机与仪器硬件结合起来就是虚拟仪器所用来完成用户定义功能的发法。它和传统仪器不同的是，传统仪器由人直接接触控制，而虚拟的仪器是用户通过用户友好的图形界面(通常称为虚拟前面板)来操作计算机。计算机内部资源(比如微处理器、显示器、内存等等)和仪器硬件((如AD、D/A、数字I/O、定时器、信号调理等）的测量、控制能力，虚拟仪器通过它所独有的方式把它们结合在一起，并且利用软件来达到对数据的分析处理、表达和图形化用户接口的目的。虚拟仪器是受益和依赖于计算机技术，因为虚拟仪器的设计理念是利用计算机的可共享资源让需要硬件实现的技术软件化，用来降低系统的成本，同时还能增强系统的功能与灵活性。基于虚拟仪器的自动测试系统方案应具备以下要素和特点:
1)以个人计算机为核心
2)具备强大的仪器硬件功能
3)支撑其运行的是强大的仪器操作和测试等软件
4)最重要的是只在通用计算机平台上用灵活的虚拟前面板和后面板相结合实现仪器的测试测量和控制功能等等。
与传统仪器相比，有很多的不同，请看图11虚拟仪器与传统仪器比较。
图11虚拟仪器与传统仪器比较表
1.3论文的整体框架
第一章的绪论主要对本课题进行背景分析以及虚拟仪器概述，主要的内容。
第二章主要是介绍光功率计的原理分析和光功率计的主要指标。
第三章是目前较常用的虚拟仪器系统的简单介绍和最终选择。
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