波形顯示精品課件

1、波形顯示第1頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四 波形顯示是LabVIEW程序設(shè)計最常用的前面板之一。 LabVIEW波形顯示控件主要分為兩大類：事后記錄圖（Graph）和實時趨勢圖（Chart）。它們的主要區(qū)別在兩者數(shù)據(jù)組織及波形的刷新方式不同。 對事后記錄圖，基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為數(shù)組，構(gòu)成數(shù)組的全部測量數(shù)據(jù)一次顯示完成。 對實時趨勢圖，基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)標(biāo)量或數(shù)組。新接收的數(shù)據(jù)接在原有波形后面連續(xù)顯示。即使是數(shù)組，也是連續(xù)不斷的一個數(shù)組一個數(shù)組的顯示。 第2頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四第3頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期

2、四6.1 事后記錄波形Graph控件6.1.1 控件面板結(jié)構(gòu) 下圖是事后記錄波形控件的典型前面板結(jié)構(gòu)及其端口。該控件顯示是以一次刷新方式進(jìn)行，數(shù)據(jù)輸入基本形式是數(shù)組或簇。 第4頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四 事后記錄波形控件的主要構(gòu)成元素有： 1. X,Y軸 缺省時，X軸初值為0，最大刻度根據(jù)數(shù)組長度自動調(diào)整。 Y軸刻度根據(jù)數(shù)組中數(shù)據(jù)的最大、最小值自動設(shè)定。 2. 圖形顯示區(qū) 為讀數(shù)方便，允許在圖形顯示區(qū)設(shè)置網(wǎng)格。 3. 波形設(shè)置 通過其右鍵彈出菜單，可設(shè)定波形的各種屬性，如：波形名稱、線型、顏色等。也可通過對屬性節(jié)點的編程來實現(xiàn)。第5頁，共70頁，2022年，5月

3、20日，10點32分，星期四 4. 控制模板 波形控件控件自帶的控制模板，可以放大、縮小或移動波形，還可改變X、Y的名稱、刻度等，并可進(jìn)行局部放大，以便詳細(xì)觀察。 5. 控制標(biāo)簽 給波形顯示命名。第6頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四6.1.2 控件使用方法 例6.1.1 用波形顯示一次30點的溫度測量結(jié)果。 第7頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四例6.1.2 顯示電壓測量結(jié)果。電壓采樣從10ms開始，每隔5ms采集一個點，共采集30點；信號采樣前經(jīng)過了10倍的衰減。要求顯示實際采樣時間及電壓值。 注意：打包的順序不能錯，必須以X0,DetaX,

4、數(shù)組的順序進(jìn)行。 第8頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四第9頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四例6.1.3 測量電壓信號，并進(jìn)行濾波（以前3點的平均值為濾波值）。要求共測30點，同時顯示實際信號波形和濾波信號波形。 注意：顯示N條波形必須有N組數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)數(shù)組的組織根據(jù)不同需求而定。 第10頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四第11頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四例6.1.4 在上例的基礎(chǔ)上，要求顯示每個點的采樣時間（間隔5ms）和開始采樣數(shù)據(jù)。 第12頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32

5、分，星期四第13頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四 例6.1.5 在一次實驗中，進(jìn)行了兩個量的電壓測量，但在相同的時間內(nèi)一個采集了20個點，另一個采集了40個點。用波形控件顯示測量結(jié)果。 采用例的方法顯示結(jié)果如下：第14頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四第15頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四例6.1.6 在上例的基礎(chǔ)上，假設(shè)兩個信號有相同的起始時間X0和相同的時間間隔DetaX,要求X軸能顯示采樣時間和開始采樣時間。 第16頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四第17頁，共70頁，2022年，5月20

6、日，10點32分，星期四例6.1.7 用一個波形顯示控件來顯示兩個測量信號結(jié)果。設(shè)兩個信號的測量次數(shù)以及起始時間X0和時間間隔DetaX均不同。 第18頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四第19頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四6.1.3 波形顯示控件外觀 改變波形屬性有三種方法： 選擇彈出菜單中的命令來實現(xiàn)； 應(yīng)用控件自帶控制模板實現(xiàn)； 在程序中設(shè)置屬性節(jié)點值的方法實現(xiàn)。第20頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四1 波形顯示控件彈出菜單的設(shè)置。 在波形顯示控件的顯示面板上單擊鼠標(biāo)右鍵，彈出波形顯示控件的設(shè)置菜單如下：第21頁

7、，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四(1) X坐標(biāo)選項(X Scale) a. Marker Spacing：用來設(shè)置坐標(biāo)刻度。缺省情況下為Uniform，X軸刻度根據(jù)數(shù)組長度自動標(biāo)注。當(dāng)選擇位Arbitrary時，僅顯示第一個點和最后一個點的刻度。 b. Add Marker和Delete Marker：用于在Arbitrary模式下增加和刪除刻度。 c. Formatting：用于設(shè)置X刻度的各種屬性，如網(wǎng)格線的顏色、X0、DetaX等的缺省值。當(dāng)選擇Formatting項時，會彈出設(shè)置對話框，如下：第22頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四第23

8、頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四 d. style：X軸網(wǎng)格的標(biāo)注風(fēng)格。第24頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四 e. mapping：選擇刻度遞增方法，linear缺省，為線性增加，log按指數(shù)增加。第25頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四 f. Auot Scale：用于坐標(biāo)自動設(shè)置，缺省時為自動設(shè)置。 g. Loose Fit：用于在取整。 Loose Fit選項有效時（缺省設(shè)置），X軸等刻度的劃分，這時如果數(shù)據(jù)量不是單位長度的整數(shù)倍，則X軸長度與數(shù)據(jù)長度是不等的。當(dāng)Loose Fit選項無效時，則要求X軸長度精確

9、地與數(shù)據(jù)長度一致。 h. Visible Scale Label：用于坐標(biāo)名稱顯示的設(shè)置，缺省為不顯示。(2) Y坐標(biāo)選項（Y Scale） 設(shè)置方法與X Scale類似。第26頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四2. 波形顯示控件控制模板的使用。 在波形顯示控件的顯示面板上單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈菜單中選擇Visible ItemsScale Legend，則會在圖形控件下方顯示刻度調(diào)整控件。如選擇Visible ItemsGraph Palette，則會在圖形控件下方圖形調(diào)整模板。第27頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四 (1). ：是AutoSca

10、le X和AutoScal Y的快捷圖標(biāo)，缺省時為有效。當(dāng)其無效時，可改變XY軸的Lable。 (2). ：這是設(shè)置X、Y軸刻度數(shù)字標(biāo)度方式的快捷鍵，其選項內(nèi)容與X ScaleFormatting Format&Precision一樣。 (3). ：使用該工具可以在顯示區(qū)內(nèi)隨意拖動波形。 (4). ：當(dāng)手工具有效時，單擊該工具可取消手工具的有效狀態(tài)。第28頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四 (5). ：波形縮放工具。當(dāng)用賦值工具單擊它時，會彈出波形縮放的選擇項。 各選項功能如下： a. 矩形縮放； b. 水平縮放； c. 垂直縮放； d. 取消縮放； e. 以一個點為中

11、心放大； f. 以一個點為中心縮小。 第29頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四3. 波形設(shè)置。 單擊波形顯示控件的右上方的波形圖標(biāo)，會彈出波形曲線的線型、顏色和填充模式等屬性菜單，如 下圖：第30頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四 Common Plots: 圖形表示方法。提供了光滑曲線、離散點圖，數(shù)據(jù)點直接連接以及直方圖和填充圖等六種形式。 Color:設(shè)置曲線顏色。第31頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四 Line Style：提供數(shù)據(jù)連線類型，如實線、虛線、點劃線。 Line Width：設(shè)置連線線寬。第32頁，共7

12、0頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四 Anti-Aliased:圖形加亮。 Bar Plots：選擇直方圖的繪制方式,包括水平直方圖和垂直直方圖。 Fill Base Line：選擇填充基線，有四種選擇：無填充、Y=0、Y=+、Y=- 。第33頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四 Interpolation:數(shù)據(jù)點之間的連線方式，如直線或折線，或不連線。 Point style: 數(shù)據(jù)點的形狀，如實心、空心、園點、方點等。第34頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四6.2 實時趨勢圖控件 實時趨勢圖與波形顯示控件的面板不同： 它的X軸只有

13、起始和結(jié)束位置有刻度； 實時趨勢圖控件的輸入是一個雙精度浮點數(shù)變量，而波形顯示控件的輸入是一個雙精度浮點數(shù)數(shù)組。 實時趨勢圖控件內(nèi)置有一個1K的顯示緩沖區(qū)，決定了最大顯示數(shù)據(jù)長度為1024。 實時趨勢圖控件最適合于實時測量中的參數(shù)監(jiān)控；而波形顯示控件適合用于事后測量數(shù)據(jù)的分析。第35頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四 下圖是實時趨勢圖控件的典型前面板結(jié)構(gòu)及其端口。第36頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四6.2.1 實時趨勢圖控件的使用方法 例6.2.1 用Waveform Chart實時監(jiān)測一個溫度測量。第37頁，共70頁，2022年，5月20日

14、，10點32分，星期四 如果需要控件一次接收一部分?jǐn)?shù)據(jù)，框圖程序如：第38頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四 例6.2.2 用Waveform Chart顯示兩個測量結(jié)果的波形。 方法1：將每種測量的一個點打包在一起，然后把該數(shù)據(jù)包送去顯示； 方法2：先將單個點打包，然后將數(shù)據(jù)包組成一個數(shù)組，再送至控件顯示。 第39頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四6.2.2 實時趨勢圖控件的外觀定制 實時趨勢圖的外觀定制與波形顯示控件的菜單設(shè)置及用法大部分是一致的。下面介紹實時趨勢圖控件的一些特殊設(shè)置。 1.數(shù)字顯示(Visible ItemsDigital

15、Display) 選擇該項后，控件將在前面板上附加一個數(shù)字指示器，動態(tài)地顯示最新數(shù)據(jù)的大小。 2.滾動條(Visible ItemsScrollbar) 該選項有效后，控件將在前面板上附加一個滾動條，可以利用滾動條查看緩沖區(qū)內(nèi)如何位置的一段波形。第40頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四 3.波形刷新模式(AdvanceUpdate Mode) 選擇該提供了3種波形刷新方式 Strip:滿屏后，連續(xù)顯示； Scope:滿屏后，清屏刷新； Sweep:滿屏后，不清屏刷新； 4. 歷史記錄長度(Chart History Length) 用于設(shè)置緩沖區(qū)的大小，缺省為1024點

16、。第41頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四6.3 XY波形控件(XY Graph與Express XY Graph) Wave Graph的Y軸對應(yīng)實際的測量數(shù)據(jù)，X軸對應(yīng)測量點的序號，適合描述等間隔數(shù)據(jù)序列。對一類Y值隨X變化的曲線， Wave Graph不適合。為此，LabVIEW設(shè)計了XY Graph控件。一般XY控件前模板和端口如下圖：第42頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四Express XY Graph控件前模板和端口如下圖：第43頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四5.多層圖(Stack Plots) 在一個顯

17、示控件下顯示多個圖形窗口，每個波形的Y軸可單獨設(shè)置，X軸共有。第44頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四 與Wave Graph相同，XY Graph控件也是事后波形記錄。不同的是XY Graph控件能反映測量點X、Y值的變化。 因此，XY Graph控件的輸入數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是由兩個數(shù)組打包構(gòu)成的簇，簇的每一對數(shù)據(jù)對應(yīng)一個顯示數(shù)據(jù)點的X、Y坐標(biāo)。 下面通過例程介紹XY Graph控件的使用方法。第45頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四 例6.3.1 用輸入作XY Graph的X軸，用輸出作XY Graph的Y軸，觀察輸入輸出之間的關(guān)系。 XY Graph

18、的X、Y軸都是受控的，所以要求有兩組數(shù)據(jù)輸入，關(guān)鍵是如何來組織兩組數(shù)據(jù)。第46頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四第47頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四 例6.3.2 用一個輸入控制兩個輸出，用XY Graph顯示輸入輸出之間的關(guān)系。 第48頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四第49頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四6.4 密度圖形顯示控件(Intensity Graph) 在前面介紹的Waveform Graph、Waveform Chart 和XY Graph都是用于描繪二維數(shù)據(jù)的，當(dāng)需要顯示三維

19、數(shù)據(jù)時，如平面上各點溫度值的發(fā)布，就需要用到密度圖。 控件前模板和端口如下圖：第50頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四6.4.1 密度顯示控件的使用 密度圖的顯示區(qū)域分為一個個單元，每個單元對應(yīng)于二維數(shù)組的一個索引，而每個單元的顏色表示一個數(shù)組成員的數(shù)值。 從圖中可以看出，二維數(shù)組的索引初始值對應(yīng)數(shù)據(jù)顯示區(qū)的左下角，數(shù)組每一列對應(yīng)數(shù)據(jù)顯示的一行；數(shù)組每一行對應(yīng)數(shù)據(jù)顯示的一列。第51頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四 例6.4.1 密度顯示控件應(yīng)用舉例。第52頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四6.4.2 密度顯示控件的外觀設(shè)

20、置 密度圖顯示控件的外觀設(shè)置與Wave Graph大體類似，如光標(biāo)的設(shè)置、坐標(biāo)軸的設(shè)置等。 不同之處是密度圖顯示控件增加了Z軸的設(shè)置。 Z軸除了顏色的設(shè)置外，還有通用的坐標(biāo)軸設(shè)置。 密度圖顯示控件用來表示平面內(nèi)某種量（如溫度場、電磁場等）是最適合不過的。但它不具有三維數(shù)據(jù)的代表性，且顯示結(jié)果不具有三維的立體感。第53頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四6.5 密度趨勢圖控件(Intensity Chart) 與Intensity Graph控件一樣， Intensity Chart也是用一個二維的顯示結(jié)構(gòu)來表達(dá)一個三維的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它們之間的主要區(qū)別在于圖形刷新方式不同，也

21、就是Graph與Chart的區(qū)別。第54頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四 例6.5.1 密度趨勢圖控件程序設(shè)計。第55頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四6.6 數(shù)字波形圖與混合信號波形圖6.6.1 數(shù)字波形 用來顯示數(shù)字信號。波形控件如下：第56頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四例6.6.1 以數(shù)字量的形式顯示一個8位整形數(shù)數(shù)組的數(shù)據(jù) 第57頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四6.6.2 混合信號波形 用來顯示模擬和數(shù)字混合信號。波形控件如下：第58頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分

22、，星期四例6.6.2 顯示一個數(shù)字與模擬信號波形 第59頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四第60頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四第61頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四6.7 三維圖形顯示(3D Graph) 用來顯示三維觀察數(shù)據(jù)，如：聯(lián)合時頻分析、飛行器空間軌跡的研究等。LabWIEW提供了3種3D圖形表示方法。6.7.1 三維表面圖(3D Surface Graph) 用于繪制一些相對簡單的3維空間表面。在程序前面板上放上3D Surface Graph控件后，圖形代碼自動將它的端口連接到描繪三維控件表面的3D Surface VI上。該VI位于Graphic&Sound3D Graph Properties子模板中。第62頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四 以下是3D Surface Graph控件放入后的狀態(tài)。第63頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四例6.7.1 在三維空間描繪一個正弦曲面。 第64頁，共70頁，2022年，5月20日，10點32分，星期四6.7.2 三維參數(shù)圖(3D Parametri